时间旅行、传送术和反重力，哪个是真的？
《量子信息简话》
中国科学技术大学出版社
院士推荐
这是一本我见过的有关量子信息最好、最通俗易懂的科普书，适合每一位关注科技前沿的读者。
——中国科学院院士，中国科普作家协会理事长 周忠和
时间旅行、传送术和反重力，相信科幻迷对这些词都不会感到陌生。那么它们中哪一个是真实的呢？读一读袁岚峰博士的《量子信息简话》，你就会找到答案。
（节选自《量子信息简话》6.1时间旅行、传送术和反重力，哪个是真实的？）
有一位伟大的科学家叫作理查德·汉明（Richard Wesley Hamming，1915— 1998），他是信息论的创始人之一。“之一”的意思，就是他对信息论的贡献仅次于头号创始人克劳德·香农（Claude Elwood Shannon，1916—2001）。至于拿个图灵奖什么的，当然不在话下了（汉明1968年获得了第三届图灵奖，而香农从来没有拿过图灵奖，因为他的等级比这个奖更高——这就是两人的差距！）。
理查德·汉明
1986年，汉明做了一个标题和内容都巨酷无比的演讲《你和你的研究》（You and Your Research），其中讨论的核心问题是“为什么只有这么少的科学家做出了重要贡献？为什么这么多科学家被遗忘在历史的长河中？”。这种量级的问题，显然也只有这种量级的科学家才有资格、有干货去讲。我和许多人都从这个演讲中受益匪浅。
有趣的是，演讲中有这样一段话：
我们没有研究过（1）时间旅行，（2）传送术，（3）反重力。这些不是重要的问题，因为我们没办法进攻它们。使一个问题重要的不是解决它带来的后果，而是你有合理的攻击方法。
原文：We didn't work on (1) time travel, (2) teleportation, and (3) antigravity. They are not important problems because we do not have an attack. It's not the consequence that makes a problem important, it is that you have a reasonable attack.
这段话的本意是讲一个基本的方法论，但对本书而言，最值得注意的却是“传送术”这个词。汉明把传送术跟时间旅行和反重力并列，作为看起来很美却没办法实现的目标之一。请注意这是在1986年，当时这话是完全正确的。
但是情况在1993年发生了变化。查尔斯·贝内特（Charles Henry Bennett）等六位理论物理学家发表了一篇论文，标题很专业——《通过双重的经典与爱因斯坦-波多尔斯基-罗森信道传送未知的量子态》（Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels）。然而了解量子纠缠的人能看明白（回顾一下3.5节中提到的EPR纠缠对），这说的就是通过量子纠缠实现传送术。用最朴实无华的语言实现最惊人的结果，这是科学论文的典型风格。此后，这种方案就被称为量子隐形传态（quantum teleportation）。
下一个里程碑是在1997年。奥地利因斯布鲁克大学安东·塞林格（Anton Zeilinger）教授的研究组在《自然》（Nature）发表一篇论文，标题简简单单地就叫《实验量子隐形传态》（Experimental Quantum Teleportation），只有三个英文单词。他们把一个光子的极化态即偏振，通过量子纠缠的帮助，传到了远处的另一个光子上。传送术第一次变成了现实！
安东·塞林格
这篇文章引起了巨大的轰动，入选了《自然》的“百年物理学21篇经典论文”。跟它并列的论文，包括伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等等。值得一提的是，潘建伟是此文的第二作者，当时他在塞林格的研究组里读博士。塞林格是一位著名的量子信息研究领导者，获得了许多国际大奖，如2007年英国物理学会首次颁发的“艾萨克·牛顿奖”（Isaac Newton Medal）以及2019年中国首次颁发的“墨子量子奖”。
论文《实验量子隐形传态》
所以在汉明做演讲的1986年，传送术还是一个纯粹的科幻，但在1993年尤其是1997年之后，传送术已经不是个纯粹的科幻，它有科学原理了！
这话对《星际迷航》（Star Trek）也适用。这个经典的科幻影视系列中的每一部都会用到传送术，把人从一个地方瞬间传送到另一个地方。片中最经典的台词就是：“把我传上去（Beam me up）！”所以我们可以说，在《星际迷航》刚开始拍的20世纪60年代，斯波克（Spock）等人用的传送术还完全是幻想，而现在已经不是了！
《星际迷航》中的传送术
以后你就可以出一道题：请问下面哪一个跟其他的性质不同？（1）时间旅行，（2）传送术，（3）反重力。答案是：传送术！
只要知道这一点，你的知识水平就超过了90%的人。不过立刻要加上一个提醒：量子隐形态现在还不能传送一个人，我们可以做到的是传送一个粒子。
斯波克的经典手势与祝福
欣接《量子信息简话》大作，十分感谢！数理科学和生物、地理不同，更需要有George Gamow一类的行家出手，才能把不那么直观的事情说清楚。
——中国科学院院士，同济大学教授 汪品先
近代以来，自然科学的发展为无神论开启新时代。人类古代社会朴素的无神论思想，发展成为科学无神论。当代科学无神论的发展与自然科学密切相关。
今天我收到袁岚峰老师惠赠《量子信息简话》。具体的科学知识好比金子，科学的思维方式好比点金术的手指。
——中国社会科学院研究生院 马克思主义研究系教授 习五一
袁岚峰的《量子信息简话》，没想到，还真不是一般科普书。
1.每页上字不太多，这样阅读体验非常好，可能是我见过最好的书。这其实很关键，买书最好还是要有阅读感。
2. 内容上，作者真的是非常照顾一般读者，尽量加段子让人轻松理解。但是关键的来了，这种照顾没有放弃深度，也没有放弃数学，更没有放弃准确性和正确性。我认为这是在各类量子科普书里，一个巨大的突破:强硬地技术性地正面突破了量子科普的障碍，又能让人看得懂，甚至因为一些段子加入而变得有趣。很多喷量子（一些是朋友）的，应该来看看基础知识。
3. 例如我看过很多量子科普内容，因为没有正经学过量子力学，其实有很多稀里糊涂的地方，关键是不知道自己错了，最后就是知道一些“量子段子”，没有体系性的理解。其实绝大多数科学爱好者都是如此，量子基础知识不行。
4. 这本书有突破，看了真对量子力学体系了解多了，又不用去啃教材（老袁建议的老实啃教材对绝大多数人是不可行的）。
5. 举例。原子为什么稳定？因为电子能量离散化，最低值卡住了，电子掉到原子核那能量就负无穷，低于最低值不成立；物质为什么硬？因为泡利不相容原理，相同的粒子不能挨得太近；金属导电是怎么回事？不是什么自由电子能到处跑（我还胡扯了一通对付好奇小朋友），而是有个能带理论来解释。
6. 还有不少误解能澄清。例如认为量子力学就是模糊扯不清的，随机来的。错！量子力学预测是非常精确的，能算到小数点后面十位，先天的概率随机性不等于模糊。再例如，量子的叠加、测量、纠缠，这里面都有需要精确定义的地方，基础概念需要非常清楚（也可以理解）地没有模糊地确定下来，不然后面吵来吵去就成了鬼扯：基本概念都不清楚。这是需要梳理的，是这书的核心价值。
——@风云学会 陈经
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