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因为寻找到了问题的合理解释，艾丽斯和鲍勃感到了巨大的愉悦，他们自豪地将新发现告诉教授。教授及时称赞了他们的努力，但是说：“你们的结论——两个电话通过某种共同原因，即两个电话话筒事先已经记录下了相同的声音，而可以同步产生同样的声音——只是一个猜想。这个猜想是能够被检测的。这种检测，我们称之为贝尔检测(Bell test)。”贝尔检测，或称为贝尔游戏，将在随后的章节为大家展示。在眼下，你们只需知道，艾丽斯和鲍勃匆忙返回他们的房间，加紧对他们的电话实施贝尔检测，却失败了。他们重复了很多次实验，结果总是一样。电话话筒自身记录声音的这个理论被否定了。 艾丽斯和鲍勃不断思索：究竟是什么力学机制让他们的电话在相距很远，且没有提前记录信息，没有相互联系的情况下产生了同样的声音。他们白白地耗费头脑，完全想象不出该如何解释这种现象。他们回去询问教授，教授回答：“你们找不出是什么力学机制并不让我惊讶，因为根本没有这种力学机制；这不是一个力学问题，而是量子物理。声音是随机产生的，而且是真正的随机。声音的每一个比特在电话话筒产生它之前都是不存在的。还有，这种量子随机可以在几个地方同时出现，比如在你们的两个电话话筒中。” “但是，”艾丽斯大声说：“这不可能。信号应该随着电话之间的距离递减，不然这意味着我们可以在任意距离上联络。” “还有，”鲍勃说：“完全同步意味着任意速度的通信，比光速还快。这不可能！” 教授依然保持冷静：“你们说过，尽管你们改变了位置，转向其他方位，或者摇晃电话，声音却还是不变。现在你们意识到了吧，随机产生的声音并没有让你们成功交流，你们话筒另一边的人也没有从你们做的那么多事中得到任何信息。”他继续总结：“因此这没有和爱因斯坦的相对论冲突，你们很好地证明了没有任何通信传播能比光速更快。” 艾丽斯和鲍勃无言以对。的确，在这场电话闹剧中，他们并没有实现任何交流，因此这个设备根本不能称为电话，虽然它有着一般电话的样子。但是它们是如何在不交流、不事先串通的情况下一直产生相同声音的呢？真随机能同时出现在好几个不同的地方的解决方案又意味着什么呢？片刻的沉默后，鲍勃恢复了清醒，开始了新的思考：“事情如果真的如此，那么我们应当可以利用这种现象设计些具体的应用方案。建造一些具体的东西，研究、使用它，直到明白在表面现象的背后，它是怎么运作的。毕竟，我们也是如此搞清楚了电的原理，球的旋转如何改变其运动轨迹等。事实上，我们对事物的一切了解都是这样得到的。” “对！”教授总结道：“这个现象可以用来生成随机数，给机密通信进行加密，我们称其为量子加密技术，它还能应用于量子通信。”但是，我们首先必须理解其背后的基础概念——非局域性。 以上内容节选、整理自《跨越时空的骰子——量子通信、量子密码背后的原理》。 量子通信可以超光速吗？如何实现不可破解的密码？是否存在超越量子力学的不确定性？……阅读本书，你将寻找到这些问题的答案。然而，本书并非仅仅为了告诉你答案，而是要带领你感受一个新的世界，去像量子物理学家一样思考。不仅对缤纷炫目的量子科技会有更深的理解，你还将体会到其背后的思想革命所带来的震撼！ 延伸阅读 ① ② ③ ④ 投稿、授权等请联系：[email protected] 您可回复"年份+月份"（如201510），获取指定年月文章，或返回主页点击子菜单获取或搜索往期文章。
赛先生由百人传媒投资和创办，文小刚、刘克峰、颜宁三位国际著名科学家担任主编，告诉你正在发生的科学。上帝忘了给我们翅膀，于是，科学家带领我们飞翔。 微信号：iscientists ▲ 长按图片识别二维码关注我们
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