我們是否可以穿越時(shí)空，到達(dá)過(guò)去或未來(lái)？

我們是否可以跨越遙遠(yuǎn)的星系，與其他文明交流？

很多人肯定曾經(jīng)想過(guò)，如果能夠穿越時(shí)空，去到遙遠(yuǎn)的地方或者古老的時(shí)代，會(huì)是什么樣的感覺(jué)。

也許你會(huì)想去見證恐龍的滅絕，或者和曹操共進(jìn)一杯茶，或者探索銀河系中其他文明的奧秘。這些幻想聽起來(lái)很美妙，但是在現(xiàn)實(shí)中是否有可能實(shí)現(xiàn)呢？

在物理學(xué)中，有一個(gè)概念叫作蟲洞（wormhole），它是指連接兩個(gè)不同區(qū)域或者兩個(gè)不同時(shí)刻的時(shí)空隧道。如果存在這樣的蟲洞，并且我們能夠通過(guò)它們旅行，那么我們就可以實(shí)現(xiàn)上述的幻想。

然而，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)并不容易。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，蟲洞需要極端的條件才能存在，比如奇點(diǎn)、暴漲場(chǎng)或負(fù)能量密度等。而且即使存在蟲洞，它們也可能非常微小、不穩(wěn)定或不可穿越。因此，在經(jīng)典物理學(xué)中，蟲洞更像是一種數(shù)學(xué)上的奇異解而非真實(shí)存在。

但是，在量子力學(xué)中，情況可能有所不同。量子力學(xué)描述了微觀世界中粒子和場(chǎng)的行為，并揭示了許多奇妙而又反常識(shí)的現(xiàn)象。例如，在量子糾纏中，兩個(gè)相距甚遠(yuǎn)但相互關(guān)聯(lián)的粒子可以共享某些屬性，并在測(cè)量時(shí)表現(xiàn)出即時(shí)反應(yīng)。這種現(xiàn)象被愛(ài)因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”，并被許多人認(rèn)為可以超越時(shí)空限制。

另一個(gè)例子是量子隧穿，即粒子有一定概率穿過(guò)本來(lái)不應(yīng)該能穿過(guò)的勢(shì)壘，就像鬼魂一樣。這種現(xiàn)象在微觀尺度上很常見，但在宏觀尺度上卻很罕見。

那么，在量子力學(xué)中，蟲洞是否也有可能存在呢？

量子蟲洞的確是這樣一種可能實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿越的理論模型。它是指連接兩個(gè)不同地點(diǎn)或時(shí)刻的超空間隧道，就像一個(gè)蟲子在蘋果內(nèi)部鉆洞一樣。如果我們能夠建造或控制一個(gè)穩(wěn)定的量子蟲洞，那么我們就可以利用它進(jìn)行快速旅行或信息傳輸。

最近，一位英國(guó)物理學(xué)家哈蒂姆·薩利赫（Hatim Salih）就提出了一個(gè)全新的蟲洞模型，他稱之為“反傳輸”（counterportation）。這個(gè)模型利用了一種特殊的量子計(jì)算機(jī)，可以在不交換任何粒子或能量的情況下，在兩個(gè)地點(diǎn)重構(gòu)一個(gè)復(fù)雜的量子對(duì)象。他認(rèn)為這種方法可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)可穿越、可探測(cè)、可控制的蟲洞，并且可以用目前已有或即將擁有的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

那么，什么是反傳輸呢？

它是由英文“反事實(shí)”和“運(yùn)輸”兩個(gè)詞組合而成的一個(gè)新詞。運(yùn)輸?shù)牟糠趾苋菀桌斫猓褪前岩粋€(gè)物體從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方。而反事實(shí)的部分則來(lái)自于一種叫做反事實(shí)通信的概念，它是一種在不交換任何粒子的情況下，在兩個(gè)地點(diǎn)之間發(fā)送信息的方法。這聽起來(lái)似乎違背了物理學(xué)的基本原理，但其實(shí)它利用了量子力學(xué)中的一種現(xiàn)象，叫做量子隱形傳態(tài)（quantum counterfactuals）。

量子隱形傳態(tài)是指，在某些情況下，一個(gè)量子系統(tǒng)可以在沒(méi)有發(fā)生任何物理事件的情況下，改變自己的狀態(tài)。例如，如果我們有兩個(gè)相距很遠(yuǎn)但相互糾纏的粒子A和B，并且我們對(duì)A進(jìn)行一次測(cè)量，那么B也會(huì)立即改變自己的狀態(tài)，以保持與A一致。但這并不意味著A和B之間有任何信息或能量傳遞，因?yàn)槲覀儫o(wú)法控制A測(cè)量出來(lái)的結(jié)果，也無(wú)法從B得到任何關(guān)于A的信息。這只是純粹的量子關(guān)聯(lián)，并不違反因果律或相對(duì)論。

但如果我們把這個(gè)過(guò)程稍微復(fù)雜化一點(diǎn)，就可以利用它進(jìn)行反事實(shí)通信。具體來(lái)說(shuō)，我們可以在A和B之間加入一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)C，并且讓C有一定概率阻擋或放行從A發(fā)出的信號(hào)。如果C阻擋了信號(hào)，則表示C向B發(fā)送了0；如果C放行了信號(hào)，則表示C向B發(fā)送了。但這里有一個(gè)關(guān)鍵之處：無(wú)論C是否阻擋信號(hào)，都不會(huì)影響到B最終測(cè)量出來(lái)的狀態(tài)。這就意味著，B可以通過(guò)檢查自己的粒子是否改變了狀態(tài)，來(lái)判斷C是否阻擋了信號(hào)，從而獲得C發(fā)送的信息。但這里的關(guān)鍵之處是，B只能在A測(cè)量后才能知道這個(gè)信息，否則就會(huì)違反因果律或相對(duì)論。而且，在整個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有任何粒子或能量從C到B。

這種反事實(shí)通信的方法已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中得到了驗(yàn)證 ，但是，它還有一個(gè)更令人驚訝的應(yīng)用：反傳輸。

反傳輸是指，在不交換任何粒子或能量的情況下，在兩個(gè)地點(diǎn)重構(gòu)一個(gè)復(fù)雜的量子對(duì)象。例如，如果我們有一個(gè)由許多粒子組成的物體，并且我們對(duì)每個(gè)粒子進(jìn)行一次測(cè)量，并把測(cè)量結(jié)果發(fā)送給另一個(gè)地點(diǎn)。那么，在另一個(gè)地點(diǎn)，我們可以利用反事實(shí)通信的方法，把相同數(shù)量和類型的粒子調(diào)整成與原來(lái)物體相同的狀態(tài)。這樣，我們就完成了一個(gè)反傳輸過(guò)程，并且沒(méi)有任何粒子或能量從一個(gè)地點(diǎn)到另一個(gè)地點(diǎn)。

反傳輸?shù)倪^(guò)程可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的類比來(lái)理解：假設(shè)我們有兩個(gè)相同的拼圖盒子，每個(gè)盒子里有許多拼圖碎片。我們把其中一個(gè)盒子放在A地點(diǎn)，另一個(gè)盒子放在B地點(diǎn)。然后，我們?cè)贏地點(diǎn)打開盒子，并隨機(jī)拿出一塊拼圖碎片，并把它的形狀和顏色記錄下來(lái)，并通過(guò)電話告訴B地點(diǎn)。接著，在B地點(diǎn)，我們也打開盒子，并從中找出與A地點(diǎn)相同的拼圖碎片，并把它放在桌上。這樣，我們就完成了一次反傳輸過(guò)程，并且沒(méi)有任何拼圖碎片從A到B。

當(dāng)然，這個(gè)類比并不完美，因?yàn)樗雎粤肆孔恿W(xué)中的一些重要特征，比如不確定性、疊加態(tài)和糾纏等。但它可以幫助我們直觀地理解反傳輸?shù)幕舅枷耄?strong>通過(guò)測(cè)量和通信，在不交換任何物質(zhì)或能量的情況下，在兩個(gè)地點(diǎn)重構(gòu)一個(gè)對(duì)象。

那么，反傳輸和蟲洞有什么關(guān)系呢？

薩利赫認(rèn)為，如果我們把反傳輸過(guò)程中涉及到的所有粒子都看作是一個(gè)整體，并且忽略掉測(cè)量和通信這兩個(gè)步驟，那么我們就可以認(rèn)為這些粒子構(gòu)成了一個(gè)蟲洞。也就是說(shuō)，在蟲洞的兩端，分別有一組相同數(shù)量和類型的粒子，并且它們之間存在著某種神秘而強(qiáng)大的聯(lián)系，使得其中一組粒子改變狀態(tài)時(shí)，另一組粒子也會(huì)跟著改變狀態(tài)。而且，在整個(gè)過(guò)程中，并沒(méi)有任何物質(zhì)或能量穿越蟲洞。

薩利赫認(rèn)為，這種方案是可行的，且可行性很高，并且已經(jīng)有一些實(shí)驗(yàn)室正在嘗試實(shí)現(xiàn)它。如果成功了，那么我們就可能創(chuàng)造出人類歷史上第一個(gè)可穿越、可探測(cè)、可控制的蟲洞，并且開啟一個(gè)全新而神奇的時(shí)空之旅。

總的來(lái)說(shuō)，可逆性量子蟲洞的發(fā)現(xiàn)，是量子科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的一次突破，為未來(lái)的相關(guān)發(fā)展提供了重要的思路和方法。除了在量子計(jì)算和通信方面的應(yīng)用，可逆性量子蟲洞還有其他一些可能的應(yīng)用前景，比如用于探索宇宙學(xué)、高能物理學(xué)和黑洞等領(lǐng)域的研究。反傳輸和蟲洞可以為人類探索宇宙、尋找外星生命、實(shí)現(xiàn)星際旅行等提供新的可能性和機(jī)遇。

科學(xué)家們也相信，這種新型量子蟲洞的發(fā)現(xiàn)，將會(huì)推動(dòng)量子科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，為人類社會(huì)帶來(lái)重大的影響。

對(duì)了，如果你對(duì)量子力學(xué)十分感興趣，建議閱讀暢銷科普書《量子和粒子物理學(xué)何以解釋一切》，一定讓你大開眼界，打開一個(gè)量子新世界的大門！

最后總結(jié)下，這項(xiàng)技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，并需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證其可行性。而且還面臨著其他領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，比如，一些重要的倫理和安全問(wèn)題，因?yàn)?/p>

• 反傳輸和蟲洞可能會(huì)被用于非法或不道德的目的，比如竊取信息、破壞系統(tǒng)、暗殺目標(biāo)等，從而危害社會(huì)秩序、安全和正義。

• 反傳輸和蟲洞可能會(huì)對(duì)時(shí)空結(jié)構(gòu)造成不可預(yù)測(cè)或不可逆轉(zhuǎn)的影響，比如產(chǎn)生奇點(diǎn)、裂縫或泡沫等，從而危及自然平衡、穩(wěn)定和完整。

• 反傳輸和蟲洞可能會(huì)引發(fā)人類對(duì)自身身份、地位和意義的困惑或危機(jī)，比如是否存在多重現(xiàn)實(shí)、自由意志或靈魂等，從而危及人類的精神健康、價(jià)值觀和道德觀。

但人類社會(huì)的發(fā)展，歷來(lái)都是走一步看一步，可能在這些問(wèn)題沒(méi)想清楚之前，我們就會(huì)到達(dá)這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的那一天。然后所有人不得不卷進(jìn)歷史洪流，親身面對(duì)，并去和這種現(xiàn)實(shí)共存。

話說(shuō)回來(lái)，

你會(huì)支持 量子蟲洞技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)么？

如果真的可以穿越，你回到過(guò)去 最想做的事是什么？