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paul.mcdean的博客

 
 
 

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色动无线  

2007-05-05 00:00:58|  分类: 尖端通信前沿 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“假设有一家人她母亲在北京,她女儿去广州或深圳打工,结婚生了孩子,当她女儿生下孩子的那一瞬问,她在北京的母亲就自动变为外婆,虽然她们之间没有相互作用,但是她们内在关联,因为她们是母女关系,她女儿生了孩子,她就自然变成了外婆。” , 量子通信首席科学家郭教授说的。
      爱因斯坦的假说是:两个相互关联的光子之间的信息传递是不需要媒介的。无论它们相隔多远,你只要动它们之间的任一个,另一个就会跟着一起动。相互之间没有关系的光子产生关联,专业术语叫“纠缠”。利用量子纠缠态就可以实现量子信息通信。如果宇宙飞船到达距地球1光年的其他星球,它与地球的通信便存在两年的延迟,此时电磁通信将基本上失去意义,量子通信将成为主要通信手段。
      经典信息由0和1组成,图像可用0和1表示,思维也可以用0和1表示;0和1在经典信息中是不能同时存在的。而量子学则可以让0和1同时存在,这是量子的最大特点。在经典世界里,一个人坐着火车要么在京九线上,要么在京广线上,不可能既在京九线上,同时又在京广线上;但是一个量子粒子它却可以同时处在两条铁路线上。量子世界与经典世界最本质的区别就在于此。    如果站在宏观世界的角度看,量子这种叠加态性质真是不可思议;但在量子世界中,这种现象的确存在。所谓量子实际上是对微观世界粒子的统称。以上现象量子理论把它称之为量子叠加态。
      基本粒子按其在高密度或低温度时集体行为的不同可以分成两大类:一类是费米子,自旋是普朗克常数的半整数倍,另一类是玻色子,自旋是普朗克常数的整数倍。在一个费米子系统中,绝不可能存在两个或两个以上在电荷、动量和自旋朝向等方面完全相同的费米子。而玻色子则完全不同,一个量子态可以容纳无穷多个玻色子。因此,也只有玻色子才可能出现玻色-爱因斯坦凝聚现象。
      对于一个能谱有共度的量子系统,在特定条件下,实际演化算子可以变成一个空间反演算子,从而可以把在数据总线一端的波包变为在另一端对称的波包。一个量子格点上的玻色-爱因斯坦凝聚原子体系或一个三维硬核玻色子系统可以实现这样的能谱结构,完成近乎完美的量子信息传输 (如图)。


      实现通信的载体是电场,理论基础来子电动力学, 量子通信自然离不开量子电动力学,    电磁场的麦克斯韦方程的量子化就是量子电动力学,是研究电子和光子的量子碰撞的。一般人们对电磁相互作用比较熟悉,与之相应的一门学科叫量子色动力学, 量子色动力学是研究夸克和胶子的量子碰撞的,建立通信的载体是色场。胶子是色场的量子,就象光子是电磁场的量子一样。胶子和光子都是质量为0、传递相互作用的媒介粒子。如果突破禁闭,色场将充彻宇宙,造成严重后果, 如何化腐朽为神奇,真正突破时空界限, 使之造福人类, 需要几代人的不懈努力。
      可以预言, 未来通信主流将是量子通信, 基于色场的通信将突破所有时空界限, 实现真正意义的无极限通信。
      本人并非色场的研究者, 取名“色动”, 意在把握尖端通信前沿, 紧跟潮流。 在人类社会, 另一种形式的色场真实存在, 人们能彼此感应到对方的存在, 能彼此感应到世界另一个角落发生的事情, 但人们却对对方的生老病死悲欢离合无动于衷, 留下的只是茶余饭后的八卦。  

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