Netflix 韓劇《薛西弗斯的神話》(Sisyphus: the myth) 在上月上架，講述未來人類利用「量子傳送機」把人們傳送回過去及「瞬間轉移」(Instant transfer) 的故事，讓量子技術又再成為熱話。當然，要作「時間旅行」可能仍是遙不可及的事，反而「瞬間轉移」好像已經有人在做相關研究；試想像一下，如果這樣的技術有一天能夠普及，那麼我們出門旅行再也不用費力的轉乘各種交通工具，而只要運用這種傳送工具，瞬間就能把我們「轉移」到任何我們想去的地方，實在超級方便，但是「瞬間轉移」又是否真的可行呢？
人類一直夢想著能遠征深太空，但超長時間的旅程就成為一大障礙，不過「量子物理學」的發展，一步步為人類鋪就了一條從幻想走向現實的道路，「瞬間轉移」技術可能成為關鍵。或許有一天，人類就將帶著自己的喜悅、痛苦，甚至打著噴嚏就被瞬間傳輸到遙遠的外太空去。
說到「瞬間轉移」，相信不少科幻電影迷必定會聯想到《Star Trek》，八年前電影《Star Trek Into Darkness》 在英國的商場也以「瞬間轉移」為題做過宣傳，當然電影宣傳只是用掩眼法，那麼「瞬間轉移」現實能做到嗎？
原來理論上「瞬間轉移」的確是可以實現的，物理學上叫做「量子態遙傳」(Quantum Teleportation)，可是又跟我們印像中的「傳輸」又有些分別。
從「量子物理學」角度，是這樣來想像「傳輸」物件的過程：先提取原物的所有資訊，然後將這些資訊傳送到接收地點，接收者依據這些資訊，選取與構成原物完全相同的基本單元，製造出原物完美的複製品。
「量子態」(Quantum State) 是指「原子」(Atom)、「中子」(Neutron)、「質子」(Proton) 等粒子的狀態，它可表徵粒子的能量、旋轉、運動、磁場以及其他的物理特性，「量子」(Quantum) 就是物質粒子的非連續運動。
1993 年，美國物理學家 Benítez 等人提出了「量子態遙傳」的方案：將原粒子物理特性的資訊發向遠處的另一個粒子，該粒子在接收到這些資訊後，會成為原粒子的複製品。
因此在過程中，傳輸的是原粒子的「量子態」，而不是原粒子本身，待「傳輸」結束後，原粒子已經不具備原來的「量子態」，而有了新的「量子態」。
Benítez 指出，『「量子信道」(Quantum channel) 指的就是量子在裏面傳輸不受影響的通道，在微觀世界是普遍存在。』
「量子信道」在「量子物理學」(Quantum Physics) 中就好比光學裏「光纖」這樣的光學訊號線和一般通信中的銅電線，但電線是有形的，「量子信道」迄今為止卻從未被觀測到。
由於「電子」(Electron) 帶「負電荷」(Negative charge)，在帶「正電荷」(Positive charge) 的「原子核」(Atomic nucleus) 的吸引下「電子」被束縛在「原子」內部。如果電子沒有在一段時間內獲得足夠的能量，它就無法逃離「原子核」的束縛。但「量子力學」可以提供另一種方法，「電子」可以直接通過「量子信道」逃脫出來，這在物理學中叫「隧穿效應」(Tunneling Effect)。
打個比喻：這就像在大碗中放一個小石子，石子不會出來。除非石子的能量很大，大過碗壁的能量時，它就會從碗的上面跳出來。但是「量子物理學」上有一個非常奇怪的效應，當碗壁足夠矮，非常薄，即使碗壁的能量依然大於石子的能量，石子也會莫名其妙地跑出來，究竟它是怎麼出來的不知道，就像變魔術一樣。而這個跑出來的「石子」實際上是通過一個隧道跑出來的，這個通道就是「量子信道」。
德國科學家最新的實驗成果，就是利用百億分之一秒的「阿秒鐳射脈衝」(Atto-second Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 攻擊「氖原子」(Neon) 從而觀察到了「隧穿效應」的全過程，而且證明了「量子信道」的存在。這就像我們看運動員跳高或者跳遠的時候，眼睛並不能看清楚他們的身體在騰空過程中的每個細小變化，但透過慢動作重播我們卻可以把每一瞬間都看清楚。
「量子態遙傳」雖然理論上可行，但要真正實現人的傳送，目前還有許多技術難題尚未解決。「人類瞬間轉移」仍面臨三大難題
難題一：
人的身體是由「物質」(Substance) 組成的，如果用光速把人的身體移動到另一個地點，那麼，就必須將它「唯物質化」。經物理學家計算，單單突破原子核內部的限定力，就必須把身體加熱到「1000000000000 ℃」———這比太陽內部的熱度還要高幾百倍。只有在這一溫度下，「物質」才能變為光，並通過光速輸送到任何一個地點。而對每一個被輸送的人來說，所使用的能量要超過迄今為止人類全部能量消耗的大約 1000 倍。
難題二：
發射儀器必須在目的地將人重新組合起來，為了知道如何組合，它就需要獲得人體所有原子結構的精確資訊。如果每一個原子約為 1000 字節，描述人體的所有原子總共需要 10 的 31 次方的字節，而目前世界上全部圖書所含有的資訊約為 10 的 15 次方字節，僅是完整描述一個人所需要的資訊的一億分之一。僅傳輸這些數據對於今天速度最快的電腦來說，也會花去比宇宙年齡還要長 2000 倍的時間。
難題三：
精確描述人的原子結構是最棘手的問題，從根本上來說是不可能的，因為根據《海森伯不確定性原理》(Heisenberg’s uncertainty principle)，我們不可能獲得一個粒子的全部資訊。例如，如果我們想知道一個粒子的位置，那麼我們就會失去所有關於它的速度的資訊，反之亦然。
早在 2004 年，美國和奧地利的物理學家就透過實驗成功進行了「量子態遙傳」，論文發表在英國《自然》科學雜誌 (Nature) 上，引起國際學術界的極大興趣。
美國國家標準與技術研究所 (National Institute of Standards and Technology, NIST) 的科學家通過「鐳射」(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)，將三個帶有「正電荷」的「鈹原子」(Beryllium) 的「量子態」複製到 8 微米外的另一個原子上。整個過程由電腦控制，僅耗時 4 毫秒，傳輸成功率達到 78%。
奧地利因斯布魯克大學 (Leopold-Franzens-Universität Innsbruck) 的科學家領導的另一個研究小組則採用「鈣原子」，同樣實現了「量子態遙傳」，成功率為 75%。基本原理也是利用第三個「原子」為輔助，用「鐳射」將一個「原子」的「量子態」傳遞給另一個「原子」。
雖然實驗是成功進行了，但最大問題是，從這個理論上看，「瞬間轉移」並非我們所想，「乘車子由 A 點前往 B 點」的概念那麼簡單，那感覺就好比有一個人要搬家，他把原來的房子內所有裝飾、傢具等等全拆下搬走，然後在新地點再按原來房子的摸樣重新搭建一所新的複製品，而舊房子就剩下一個空殼 ..... ！
換句話說，就是把原本的你所有特徵移除，再在目的地利用你的所有特徵複製出另一個你，那麼你還有興趣作這種「轉移」嗎？！
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