阿凡達的靈魂傳輸

我看了兩次《阿凡達》，一次是IMAX，另一次是3D?！栋⒎策_》作為一部大片，自然以娛樂為主，但也有一些人文精神在里面，比如說人類過于執著于物質，反而不如潘多拉星上的土著納威人可以“通靈”。當然納威人的通靈不是我們地球上各種宗教中的那些方式，而是某種生物集合之間情感和精神的傳輸。這里我用“傳輸”兩個，字，就是想表達《阿凡達》中的一個重要科幻元素，是靈魂的teleportacion，對應中文“傳輸”。

靈魂傳輸是納威人的一種本能，在地球人這里，其最高的形式就是將人類的思維移植到你的阿凡達中去。阿凡達是英文avatar的音澤，這個英文單詞是“化身”的意思。人類躺進一部機器中去，像是睡著了一樣。靈魂就跑到阿凡達的大腦中去了。電影《阿凡達》在這里似乎嚴格忠于科學，因為在量子物理中，我們有所謂量子不可復制原理，即你不可能將某個量子系統的態嚴格復制到另一個量子系統上去，除非你破壞原來那個系統的狀態。傳輸過去后，原來的你將處于完全不同的狀態，在電影中則是休眠狀態。

納威人要將一個人的靈魂傳輸到另一個人身上去，必須借助圣樹和愛娃的力量，而愛娃則借助潘多拉星球上所有生物的能力。主角杰克就是這樣，在他和納威人以及潘多拉星球上其他人一起趕走地球人之后，他更愿意活在他的阿凡達體內，所以圣樹就成了量子傳輸機，將他的靈魂輸運到阿凡達體內，而他自己的身體就死亡了。

靈魂輸運是一種徹底的傳輸，而納威人和潘多拉星球上其他動物的交流則是借助辮子與辮子對接，這大概是一種量子通訊，這里我們不做更多探討。

今年5月16號，《自然光子學》發表了一篇由清華大學和中國科學技術大學合作的論文，他們在北京和懷來之間實現了距離達16公里的量子傳輸實驗。這當然不是網上誤傳的使一個密碼箱在一個地方消失而在另一個地方突然冒出來，以現在的技術，我們能做到的傳輸還非常有限。

量子的不可復制原理不允許我們將一個量子態完美地復制(任何態說到底量子態)，但在1993年，著名的Bennett和他的合作者提出了一種方案，可以實現量子輸運。考慮最簡單的物理系統，一個粒子(其實是離子)或一個光子，這個系統只有兩個可能的態。

例如光子，有兩種偏振。現在，甲有一個光子A，他想將這個光子的偏振傳輸給在另一個地方的乙，可以叫做通訊，也可以叫做傳輸。最簡單的方法是將這個光子發射給乙，但發射的過程會破壞這個光子的偏振。為了解決這個問題，Bennett等人建議，還要另外準備一對光子，并且讓這對光子處于最大糾纏狀態(就是說，這對光子的態一橫一樣，這可以通過半導體輻射實現)。

現在，甲將處于糾纏態的一個光子B發射給乙，自己保留另一個光子C。為了將光子A的偏振“拷貝”到乙手里的光子B，甲同時對自己手中的光子A和C同時觀測。然后將觀測結果告訴乙，乙就可以根據觀測將手里的光子B的態“調到”A的態。

其實，準備一組成對的目處于最大糾纏態的光子并不難，難的是如何將其中的一個光子平安地發射到另一個地方?，F在，清華和科大聯合小組將最大的傳輸距離從幾百米一下增加到了16公里，超過地面到通訊衛星的有效距離(高空空氣稀薄，所以有效距離變短)，將量子通訊的實現推進了一大步。

我們知道，所有物體，包括人類，都是由分子原子組成的，傳輸一個物體就是將這個物體中的每個分子原子的狀態完全傳輸到另一地，也許，這種光子和離子的實驗在未來會漸漸擴大到傳輸一個宏觀的物體。直到那時，《阿凡達》中的靈魂輸運，《星際迷航》中人的整體輸運才會逐漸變為可能。