第八章 雅丽小姐的环太阳系旅行

本章讲述了人类旅行和航天技术的发展和新的新式

科学家研究瞬间转移 实现物质复制和瞬间传送(图) 搜狐科学

它的工作原理就是把物质先分解成不同层次,然后再复制到指定的地点

据国外媒体报道,有没有想过在现实中发明出像《星际旅行》中的物品复制传送器,用激光或机器,把人或物,在一瞬间一层一层地传送或复制。

现在,一群来自美国NASA汉普顿莱利研究中心的工程师正着手一项新颖的制造技术研究,他们的研究完美的诠释了一句古老的关于梦想和行动的俗语,只要你能细分出某物,我们就能制造出来。

据报道,工程师们大胆研究的是一种叫电子束无模成型的装置,或称作EBF3,这种装置听起来完全就是科幻片里才有的东西。

技术研究的带头人凯伦·特明格说道,“开始你只是画出你想建造东西的一部分,然后一摁按钮,你的东西就出来了。”特明格表示,EBF3很容易使人们想起电影《星际旅行》里的场景,比如舰长皮卡德说道:“要热的伯爵灰茶。”,随着一阵嗡嗡声以及一阵激光闪过,墙上的某个角落便会送出一杯茶。

这次研究的EBF3是在一个真空室内工作,电子束击打在金属上,金属融化,然后融化的金属在一个旋转的表面上被用来制图成型,直到完成物体的某个部分。尽管和科幻电影里的刻画比起来EBF3的运用的范围可能稍显狭窄,EBF3的运用潜力确实巨大,前景看好,可以用在航空航天,甚至是医疗行业。

凯伦·特明格表示,EBF3的商业化运用已经得到了检测,未来EBF3制造的大型结构架很可能运用在宇宙飞船上。EBF3的运行需要两个至关重要的条件:制造物体的三维图像,用来制造物体的材料必须要和EBF3的电子束兼容。

那么这种装置到底是如何工作的呢?首先,人们需要把物体解分成不同层次,每一个层次的交叉部位用来引导电子束以及金属原料工作,直至一层一层的把物体复制出来,然后,使用定位装置,结合GPS功能,把复制好的人或物“转移”或“传送”到指定的地点。

“如果你从桁架上取下一片,你可以在每个连接交叉点看到很多点,这些点会随着你在层次间的移动而移动。当你完成了物体的建造,你可以清晰的看到由这些点连接出的对角线痕迹。”

其次用来制造物体的材料必须要还电子束兼容,这样这些材料才能被加热,然后转换为液态形式。

据悉,EBF3能同时处理两种不同的金属原料,可以把两种不同的金属混合成合金形式,也可以把其中一种金属嵌进另一种金属。后一种金属处理方法有着不错的运用前景,比如说可以把光纤玻材料镶嵌进铝材料制成传感器,这在以前是无法完成的。

考虑到地面上EBF3设备体积巨大而且也很笨重,研究人员在NASA的喷气飞机上成功研究并测试了小型EBF3设备设备。研究人员下一步打算在国际空间站测试并运用这种小型设备。

今后,月球基地的工作人员可以利用EBF3制造或“复制传送”任何零部件,而不需要大费周章从地球上取回这些物件。宇航员甚至可以从月球土上提炼出制造物体的金属材料,或者是重新回收利用登陆艇上的材料。

专家认为,EBF3最快速也是最有潜力的运用前景体现在航空领域。运用EBF3制造的结构性部件或者是喷气飞机引擎套管每磅只需花费1000美元,这比传统的制造方式经济不少。同时EBF3还可以带来环保节约效益

中国量子态隐形传输技术获突破 超时空穿越将实现
[科技时代]
06-04 10:43


存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后,可以突然消失,并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中,被人方便地取出。记者从中国科学技术大学获悉,日前,由中国科大和清华大学组成的联合小组在量子态隐形传输技术上取得的新突破,可能使这种以往只能出现在科幻电影中的“超时空穿越”神奇场景变为现实。

据联合小组研究成员彭承志教授介绍,作为未来量子通信网络的核心要素,量子态隐形传输是一种全新的通信方式,它传输的不再是经典信息,而是量子态携带的量子信息。

“在经典状态下,一个个独立的光子各自携带信息,通过发送和接收装置进行信息传递。但是在量子状态下,两个纠缠的光子互为一组,互相关联,并且可以在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。量子态隐形传输利用的就是量子的这种特性,我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行拆分,将其中一个光子发送到特定位置,这时,两地之间只需要知道其中一个光子的即时状态,就能准确推测另外一个光子的状态,从而实现类似‘超时空穿越’的通信方式。”彭承志说。

据介绍,量子态隐形传输一直是学术界和公众的关注焦点。1997年,奥地利蔡林格小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性实验验证。2004年,该小组利用多瑙河底的光纤信道,成功地将量子“超时空穿越”距离提高到600米。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰,量子态隐形传输的距离难以大幅度提高。

2004年,中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间,环境对光量子态的干扰效应极小,而光子一旦穿透大气层进入外层空间,其损耗更是接近于零,这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。

据悉,该小组早在2005年就在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始,中国科大――清华大学联合研究小组在北京架设了长达16公里的自由空间量子信道,并取得了一系列关键技术突破,最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输,证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性,为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。

据悉,该成果已经发表在6月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然光子学》上,并引起了国际学术界的广泛关注。

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