當今世界正處於壹個極度變化的時代,科學發
展速度之快,涉及領域之廣,影響範圍之深,是歷史上所沒有的,這些發展正使得知識經濟的社會逐漸形成紅紅火火的科技館高潮。
科技館現在的時空隧道(也有稱為轉筒)就是在筒內壁和筒前方檔板畫上條紋並通過機械旋轉。當人沿通道橋步入轉筒內,眼睛盯著旋轉的轉筒與轉盤的條紋,人的行動是受大腦指揮的,而大腦將接受下列信息才能發出指令:前庭覺將感受人體平衡信息(垂直或傾斜);視覺將感受人處地面水平情況;肌肉將發出張緊情況信息,大腦將綜合這些信息作出判斷,對骨骼、肌肉和有關器官發出指令。當觀眾進入轉筒內,看到轉筒在轉,經驗產生的視覺信息認為觀眾亦在轉,但前庭覺反映人在轉。相互矛盾的信息匯集到大腦中,使大腦不能發出正確指令。因而觀眾感到行走困難。
改進型時空隧道(也有稱為轉筒),其特點是壽命長、圖像豐富、視覺效果好、幻覺感更加真實,無限種畫面,可做多用途展示品等。原理是采用LED顯示屏的代替原有機械旋轉滾筒的工藝方法,采用室內雙基色視頻屏,將模塊鑲嵌在內壁上,其發光像素是由紅、綠兩種基色的LED點陣模塊構成,每壹種基色可產生1024級灰度,具有非線性糾偏功能。紅、綠顏色單獨可調,通過紅綠兩種基色及其不同亮度級的相互組合,可提供紅黃綠不同層次的顯示效果,具有壹定的色彩表現力。掃描頻率高,平幕穩定不抖動。具有節能、防靜電及大電流沖擊的作用。穩定性強,壽命高。顏色還原準確、色澤鮮艷、清晰度高等特點。它集光電子技術、微電子技術、計算機技術、信息處理等技術於壹體,采用模塊化控制,大小隨意組合,結構精煉,穩定性高,人眼視覺特性非線性處理,從而實現圖像清晰,層次分明,色彩柔和鮮艷,功能齊全,圖文聲像並茂等特點。畫面變換無窮,如海底世界、時空隧道、浩瀚宇宙、滿天星空等畫面。可顯示成千上萬種電視節目,滿足科技館的各種需求,根據不同年齡的人播放不同的畫面,可做為多用途展品。
多媒體LED顯示系統,運用先進的多媒體控制技術,可適時顯示各種漢字、英文、拼音、阿拉伯數字、表格、圖像、圖文信息、二維、三維動畫及電視、錄像、VCD等視頻信號等。可對文字、圖像及畫面編輯,修改藝術加工。
當參觀者進入布滿LED的隧道時,內壁顯示各種動態的圖案,由於視覺平衡被破壞,產生壹種奇妙的感覺,好像宇航員在太空中的空間倒錯感,腳踏板設計為玻璃結構,更能加強人們的懸空感覺。
時空隧道將改變人類生活
“時空隧道”將有可能成真
人和物可能會瞬間無影轉移
在很多科幻小說中,壹個人或物從壹個地方消失,瞬間又突然在很遠的地方出現。在現實生活中,真有這樣的“隧道”讓我們瞬間轉移嗎?研究量子態隱形傳輸技術的科學家們給出了答案:“不久的將來,理論上有可能會實現傳送人類本身!”
粒子中出現的神奇“糾纏”現象,曾被愛因斯坦稱為“遙遠地點間幽靈般的相互作用”。1997年由潘建偉等首次完成的單光子量子態隱形傳輸,是量子信息發展的壹個裏程碑。其後,各種各樣的量子態隱形傳輸實驗得到了實現,但所有的實驗都只能傳輸單個粒子的量子態。得益於復合系統量子態隱形傳輸實驗成功。
英國《自然》雜誌子刊《自然—物理》10月刊,以封面文章的形式發表了我國科學家的研究成果:兩粒子復合系統量子態隱形傳輸的實驗實現。這種被世界科學界稱為“幽靈般量子態隱形傳輸的技術”,來無影去無蹤,有可能讓物質甚至人體瞬間實現異地轉移、傳送。這是國際上首次成功實現復合系統量子態的隱形傳輸,也是我國物理學家首次在該雜誌發表封面文章。
此次,他們不僅在國際上首次成功實現了復合系統量子態的隱形傳輸,而且第壹次成功實現了六光子糾纏態的操縱。他們的實驗結果表明,物質的瞬間無影轉移會成為可能。
量子態是指原子、中子、質子等粒子的狀態,它可表征粒子的能量、旋轉、運動、磁場以及其他的物理特性。“量子態隱形傳輸”通俗地來說,就是將粒子從壹個地方瞬間轉移到了另壹個距離遙遠的地方,好像穿越了“時空隧道”。由中國科學技術大學教授潘建偉及同事楊濤、張強等完成的這項研究成果,被《自然》雜誌稱贊為“在大尺度量子通信研究中取得的長足進展”。不久的將來,這項成果還會在保密通信、量子計算機等方面有大量的應用,改變我們的生活。
量子通信可使手機無法泄密
潘建偉教授表示,他們目前進行的實驗是為了實現自由空間中“全球化量子通信”,即通過衛星轉發量子信號,傳至上萬公裏甚至更遠的接收點,最終在全球範圍內進行完全保密通話。量子態不能被精確克隆,量子通信方式不可竊聽、無法破解,因為依據量子力學的測量原理,任何竊聽者在信息傳輸過程中截取或測量,都會改變它們的狀態,從而被實時發現。如果通信過程中輸出碼和最終碼的誤碼率為零,就能證明該次通信是完全保密的。
手機泄密問題已經困擾著世界各國,通過量子傳輸的手段實現完全保密的通信,是現代科技人員努力實現的目標和夢想。鑒於這壹研究的科學意義,《自然》網站為論文的發表發布了消息,並在《自然》雜誌《研究亮點》欄目對該研究進行報道。
超高速量子計算機可放入口袋
量子態隱形傳輸技術,還將有助於量子計算機的研制。量子計算機是遵循量子力學規律進行高速運算、存儲及處理量子信息的裝置。相對於傳統計算機,它不僅運算速度快,存儲量大、功耗低,而且體積大大縮小。壹個超高速的量子計算機可以放在口袋裏。裝備量子計算機的人造衛星,直徑可以從數米減小到數十厘米。目前,量子計算機正在開發研制階段,日本富士通公司開發壹種量子元件超高密度存儲器,在1平方厘米面積的芯片上,可存儲10萬億比特的信息,相當於可存儲6000億個漢字。科學家們認為,隨著毫微技術的進步和量子隱形傳輸技術的發展,量子計算機的心臟——微處理器將在5年內研制成功,世界上第壹臺量子計算機有望在10年內誕生。