Меню Рубрики

Возможна ли телепортация с точки зрения физики

В статье рассказывается о том, что такое телепортация, возможно ли это. Рассмотрены ее гипотетические способы реализации, для чего она была бы полезна.

Согласно научному определению, телепортация — это изменение координат какого-либо объекта. В этом случае перемещение не может быть обосновано и описано с математической точки зрения или функции непрерывного времени.

Но что такое телепортация? Это эффект мгновенного перемещения предмета или человека на любое расстояние, при котором он исчезает из начальной точки и появляется в конечной.

С самого начала освоения мира физики, по мере углубления в тайны природы и материи, человечество грезило о невероятном. Некоторые вещи и явления спустя годы или века воплотились в жизнь в виде привычных нам вещей: появились телефоны, радиосвязь, пересадка органов, лазерное оружие и т. п. Но некоторые мечты писателей-фантастов или популяризаторов науки до сих пор не воплощены в жизнь. И одна из них — телепортация. Возможно ли это явление с научной точки зрения? Попробуем разобраться.

Существует ли она?

К сожалению большинства любителей фантастики, ученые не занимаются целенаправленным поиском и воплощением какой-то невероятной идеи. То же самое и с телепортацией. На данный момент ее не существует, и пока не очень понятно вообще, как такое может происходить. Есть несколько гипотез, но пока что опробовать их невозможно. Но все же разберем несколько из них, чтобы понять, что такое телепортация, возможно ли это явление хотя бы в отдаленном будущем.

Первый — так называемый транспортный луч. При такой телепортации происходит сканирование всех молекул в теле человека или предмета, их состояние записывается, после чего оригинал уничтожается, а в ином месте подобная машина создает полную копию на основе сохраненных данных.

Люди, хоть немного знакомые с физикой, уже понимают всю невозможность такого способа на данном этапе развития человечества. Да и в будущем тоже. Начнем с того, что число молекул в теле человека не поддается исчислению, и уж тем более запись всех их состояний, передача и воспроизведение за доли секунды. Кроме того, с точки зрения квантовой механики невозможно создать точную копию производного квантового состояния. К тому же при уничтожении оригинала уничтожается и сознание, которое неделимо с физическим телом.

Именно из этого процесса и состоит наиболее часто упоминаемая фантастами телепортация. Возможно ли это в наше время? Нет.

Еще один вид мгновенного перемещения — порталы. Некое физическое состояние определенного участка пространства, нахождение в котором перебрасывает объект в другой, заранее известный. Наиболее часто такой способ упоминается в компьютерных играх и фэнтези.

Подобный перенос объекта или человека вообще не объясняется с научной точки зрения. Поэтому рассматривать его можно лишь как атрибут ненаучной фантастики в различных произведениях искусства.

Это еще один вид телепортации, который можно более-менее обосновать со стороны науки. Смысл его в том, чтобы неким устройством открывать окно в другое специальное измерение, координаты которого соотносятся с нашим миром, но расстояния сжаты в миллионы раз, и, сделав очередной «прокол», человек появляется в совершенно другом месте. К примеру, в другом городе или галактике.

Такой способ широко описывали в своих книгах Аркадий и Борис Стругацкие, по такому же принципу и совершали межзвездные перелеты их герои.

Как научиться телепортации?

Подобный вопрос услышать можно часто, особенно на просторах Интернета. Ответ: никак. Конечно, если рассматривать эту тему со стороны материализма, отбросив всякую магию и прочие паранормальные проявления. Можно даже встретить сообщества, которые утверждают, что обучают этому процессу. Естественно, не бесплатно.

Если продолжать мистическую тему, то есть масса исторических записей о телепортации человека или же просто исчезновении из, к примеру, тюремной камеры. Но все они критики не выдерживают и привести весомые факты этого явления не могут.

Если человечество однажды и разовьется до подобных технологий, будь то прокол в иные пространства или нечто подобное, переоценить их пользу будет сложно. Ведь тогда осуществится многовековая мечта о мгновенных перемещениях куда угодно! Будь то другая страна, континент или планета.

Последний момент особенно актуален, ведь даже с постройкой самых быстрых и надежных космических кораблей достигнуть соседних звезд будет очень проблематично, даже со скоростью света, тем более нужно помнить об относительности времени. А мгновенные перемещения в пространстве значительно облегчают это занятие.

А пока на вопрос о том, существует ли телепорт, ответ, к сожалению, отрицательный. И скорее всего, если его изобретут, будет носить он совсем иные принципиальные свойства.

Российский физик получил престижную премию академии наук США

Россиянин Алексей Мельников получил престижную награду американской академии наук. Экспертная комиссия высоко оценила его исследование о применении искусственного интеллекта в квантовой физике. Специалисты уже называют такой подход будущим научных исследований и предсказывают новые открытия, которые удастся сделать с его помощью.

Для выпускника московского физтеха это первая и сразу невероятно почетная поездка в Штаты. Алексей Мельников приехал получать престижную награду Коццарелли, ее вручают за самые смелые и неожиданные научные разработки.

Награду присуждает Национальная академия наук США, ежегодно выбирая из десятков тысяч работ по одной в шести предметных областях. Российский физик в этом году стал лучшим в категории «физика и математика».

Строго говоря, Мельников победил не один, а с соавторами, но он — главный. Алексей предложил ускорить открытия в квантовой физике, используя искусственный интеллект. То есть чтобы, например, дизайн и планирование сложнейших квантовых экспериментов, которые до сих пор проводились учеными фактически вручную, отныне выполняли машины.

Алексей Мельников: «Мы занимаемся созданием новых квантовых технологий и сделать их очень сложно, много барьеров. Чтобы преодолеть эти барьеры, нам нужно новое, и оказалось, как мы показали в нашей работе, что, используя машинный интеллект, можно действительно добиться прогресса в этих областях».

Российские коллеги Алексея считают, что его работа — это взгляд в будущее квантовой физики.

Математикой Алексей увлекся еще до школы, в родном Владимире. А в 8 классе влюбился в физику, с тех пор эта страсть — дело всей его жизни. В свои 29 лет он успевает работать в институте в Москве, в Университете ИТМО в Питере, а еще в лаборатории теоретической квантовой оптики Базельского университета в Швейцарии и в Институте теоретической физики в Инсбруке, в Австрии. Секрет такой востребованности в умении работать и никогда не останавливаться на достигнутом.

Алексей Мельников: «Я советую выпускникам идти в науку и пробовать себя. Много вещей в науке нам неизвестны. Сейчас такое время интересное, когда действительно машинный интеллект может изменить наше понимание о науке, открыть новые вычислительные мощности, новые квантовые технологии. Я бы просто советовал идти и пробовать».

На память из Вашингтона Алексей привезет фотографию у памятника Альберту Эйнштейну. Знаменитый ученый говорил, что «воображение может привести куда угодно». Российский физик, начавший мечтать об открытиях еще в детстве, пока только в начале пути.

Физика невозможного: Телепортация

Телепортация, или способность мгновенно перемещать людей и предметы из одного места в другое, — это умение, которое может изменить направление развития цивилизации и повлиять на судьбы стран и народов. Так, телепортация раз и навсегда изменила бы принципы и правила ведения войны: владея этим искусством, военачальники могли бы мгновенно закидывать войска в тыл противника или просто телепортировать вражеское руководство в удобное место и захватить его. Транспортная система сегодняшнего дня — автомобили, корабли, самолеты и железные дороги вместе с обслуживающими их многочисленными отраслями промышленности — сразу устарели бы; мы могли бы просто телепортироваться из дома на работу и мгновенно перекидывать грузы и товары в нужное место. Отпуска перестали бы быть проблемой — мы легко телепортировались бы прямо к месту отдыха, Телепортация изменила бы все.

Самые ранние упоминания о телепортации можно обнаружить[7] в религиозных текстах, например в Библии, где духи то и дело переносят людей с места на место. К примеру, это место из Деяний апостолов Нового Завета предполагает, по всей видимости, телепортацию Филиппа из Газы в Азот.

«Когда же они вышли из воды, Дух Святый сошел на евнуха, а Филиппа восхитил Ангел Господень, и евнух уже не видел его и продолжал путь, радуясь. А Филипп оказался в Азоте и, проходя, благовествовал всем городам, пока пришел в Кесарию» (Деяния 8:39-40).

Телепортация — среди прочих трюков и иллюзий — входит в репертуар любого мага: кролики из шляпы, карты из рукава, монеты из-за уха ничего не подозревающего зрителя. Один из самых впечатляющих трюков недавнего времени — исчезновение слона на глазах изумленной аудитории. Выглядит это следующим образом. Гигантского слона весом в несколько тонн помещают в клетку. Взмах волшебной палочки — и слон исчезает, к немалому изумлению публики. (Конечно, на самом деле слон никуда не девается. Трюк осуществляется при помощи зеркал. Клетка, в которую помещают слона, не простая. Позади каждого прута имеется зеркало — длинное узкое вертикальное зеркало. Каждое из этих зеркал может поворачиваться вокруг вертикальной оси. В начале номера, когда зеркала развернуты поперек и как бы спрятаны за прутьями клетки, зрителям их не видно — зато видно слона в клетке. Зато когда зеркала по команде иллюзиониста поворачиваются и встают под углом 45° к аудитории, изумленным зрителям остается только вглядываться в отраженное изображение боковой стенки клетки, за которой нет никакого слона.)
Телепортация и научная фантастика

Первое упоминание о телепортации в научно-фантастическом произведении мы находим в рассказе Эдварда Пейджа Митчелла «Человек без тела», опубликованном в 1877 г. В этом рассказе некий ученый открыл способ разобрать кошку на атомы я передать их по телеграфным проводам. К несчастью, в тот момент, когда ученый пытался телепортироваться сам, прекратилось электропитание. В результате успешно телепортировалась только его голова.

Сэр Артур Конан Дойл, создатель знаменитого Шерлока Холмса[8], был буквально очарован идеей телепортации. Написав большое количество детективных рассказов и романов про приключения Шерлока Холмса, он устал от своего героя и в конце концов прикончил его, заставив вместе с профессором Мориарти упасть в ущелье у Рейхенбахского водопада. Но возмущение читателей оказалось столь велико, что Дойлу пришлось воскресить сыщика. Оказавшись не в состоянии избавиться от Шерлока Холмса, Дойл вместо этого решил создать совершенно нового героя. Им стал профессор Челленджер, практически двойник Холмса. Оба героя обладали острым умом и наблюдательностью и любили разгадывать загадки. Но если Холмс раскрывал запутанные криминальные дела при помощи холодной дедуктивной логики, то профессор Челленджер исследовал темный мир спиритуализма и паранормальных явлений, включая и телепортацию.

В романе «Дезинтеграционная машина», опубликованном в 1927 г., профессор знакомится с изобретателем машины, способной разобрать человека, а затем собрать его заново где-нибудь в другом месте. Но затем изобретатель хвастливо заявляет, что в дурных руках его машина может по нажатию кнопки уничтожать целые города с миллионами жителей. Профессор Челленджер в ужасе. Роман заканчивается тем, что он при помощи машины разбирает изобретателя и покидает лабораторию, «позабыв» собрать его заново.

Немного позже телепортацию открыл для себя и Голливуд. Вышедший в 1958 г. фильм «Муха» наглядно демонстрирует, что может произойти, если процесс телепортации пойдет неправильно. Некий ученый успешно телепортирует себя в пределах комнаты, но по несчастной случайности его атомы перемешиваются с атомами мухи, случайно попавшей в телепортационную лабораторию. В результате ученый превращается в гротескное чудовище — получеловека, полумуху. (В 1986 г. на экраны вышел ремейк этого фильма с Джеффом Голдблюмом в главной роли.)

Сериал «Звездный путь» сделал телепортацию заметным явлением массовой культуры. Его создатель Джин Родденберри вынужден был ввести телепортацию в сюжет, поскольку бюджет студии Paramount не предусматривал дорогостоящих спецэффектов, связанных с имитацией старта и посадки ракетных кораблей на Земле и отдаленных планетах. Дешевле было просто передать экипаж «Энтерпрайза» к месту назначения получу.

За прошедшие десятилетия ученые успели высказать множество доводов в пользу того, что телепортация в принципе невозможна. Чтобы телепортировать человека, вы должны знать точное расположение каждого атома в живом теле — а это, вероятно, нарушило бы принцип неопределенности Гейзенберга (который утверждает, что невозможно одновременно знать точное положение и скорость электрона). Продюсеры «Звездного пути», склоняясь перед критиками, установили в телепортационной камере «компенсаторы Гейзенберга» — можно подумать, что законы квантовой физики можно было бы исправить при помощи какого бы то ни было дополнительного блока в устройстве телепорта! Но оказывается, создатели фильма вообще поторопились с введением «компенсаторов Гейзенберга». Возможно, ученые и критики прошлых лет все же ошибались.
Телепортация и квантовая теория

В рамках теории Ньютона телепортация откровенно невозможна. Законы Ньютона базируются на представлении о том, что вещество состоит из крошечных твердых бильярдных шариков. Объекты не приходят в движение, если их не толкнуть; объекты не исчезают внезапно и не появляются заново в другом месте.

Но в квантовой теории частицы способны проделывать именно такие фокусы. Законы Ньютона продержались у власти 250 лет и были свергнуты в 1925 г., когда Вернер Гейзенберг, Эрвин Шрёдингер и их коллеги разработали квантовую теорию. Анализируя странные свойства атомов, физики обнаружили, что электрон ведет себя как волна и в кажущейся хаотичности своего движения внутри атома может совершать квантовые скачки.

Читайте также:  Что такое привычка с биологической точки зрения

Теснее всего с представлением о квантовых волнах связан венский физик Эрвин Шрёдингер, создатель знаменитого волнового уравнения, названного его именем, — одного из важнейших уравнений физики и химии. Целые институтские курсы посвящены решению этого знаменитого уравнения; целые стены физических библиотек заняты книгами, в которых подробно исследуются его глубокие следствия. В принципе вся сумма знаний по химии может быть сведена к решениям этого уравнения.

В 1905 г. Эйнштейн показал, что световые волны могут вести себя наподобие частиц; это значит, что они MOiyr быть описаны как пакеты энергии, известные под названием фотонов. Но примерно к 1920 г. Шрёдингеру стало очевидно, что обратное тоже верно: частицы, к примеру электроны, могут вести себя подобно волнам. Эту идею первым высказал французский физик Луи де Бройль, удостоенный за эту гипотезу Нобелевской премии. (Мы в университете наглядно демонстрируем это студентам. Для этого мы выстреливаем электронами в катодную лучевую трубку, в точности такую, как в телевизоре. Электроны проходят через крошечное отверстие, так что на экране вроде бы должна появиться маленькая светлая точка. Вместо этого вы обнаружите там концентрические волнообразные круги — точно такие, какие можно ожидать при прохождении через отверстие волны, а не частицы.)

Как-то Шрёдингер читал лекцию об этом любопытном феномене. Один из присутствовавших в зале коллег-физиков Питер Дебай задал вопрос: «Если электрон можно описать как волну; то как выглядит его волновое уравнение?»

С тех пор как Ньютон создал дифференциальное исчисление, физики описывали любую волну на языке дифференциальных уравнений, поэтому Шредингер воспринял вопрос Дебая как вызов и решил написать дифференциальное уравнение для электронной волны. В том же месяце Шредингер ушел в отпуск, а вернулся уже с готовым уравнением. Как Максвелл в свое время взял физические поля Фарадея и вывел уравнения Максвелла для света, Шредингер взял частицу-волну де Бройля и вывел уравнение Шрёдингера для электронов.

(Историки науки потратили немало усилий, пытаясь выяснить в точности, где был и чем занимался Шрёдингер, когда открыл свое знаменитое уравнение, навсегда изменившее современную физику и химию. Оказалось, что Шредингер был сторонником свободной любви и на отдых часто ездил с женой и любовницами. Он также вел подробный дневник, в который заносил всех своих многочисленных любовниц и сложным шифром обозначал каждую встречу. В настоящее время считается, что те выходные, когда было открыто уравнение, Шредингер провел в Альпах, на вилле «Хервиг», с одной из своих подружек.)

Начав решать свое уравнение для атома водорода, Шредингер, к немалому своему удивлению, обнаружил, что энергетические уровни электронов уже до него были точно установлены и опубликованы другими физиками. После этого он понял, что старая модель атома, принадлежащая Нильсу Бору, — та самая, где электроны носятся вокруг ядра и которую до сих пор рисуют в книгах и рекламных проспектах как символ современной науки — на самом деле неверна. Круговые орбиты электронов вокруг ядра атома необходимо заменить волнами.

Можно сказать, что работа Шрёдингера встряхнула физическое сообщество и, подобно брошенному камню, тоже породила разбегающиеся волны. Физики вдруг обнаружили, что могут заглянуть непосредственно в атом, подробно исследовать волны, из которых состоят его электронные оболочки, и точно предсказать их энергетические уровни.

Но оставался еще один вопрос, который не дает физикам покоя даже сегодня. Если электрон описывается как волна, то что же в нем колеблется? Ответ на этот вопрос дал физик Макс Борн; он сказал, что эти волны представляют собой не что иное, как волны вероятности. Они сообщают только о том, с какой вероятностью вы обнаружите конкретный электрон в определенное время в определенной точке. Другими словами, электрон — это частица, но вероятность обнаружить эту частицу задается волной Шрёдингера. И чем выше волна, тем больше шансов обнаружить частицу именно в этой точке.

Получается, что внезапно в самом сердце физики — науки, которая прежде давала нам точные предсказания и подробные траектории любых объектов, начиная с планет и комет и кончая пушечными ядрами, — оказались понятия шанса и вероятности.

Гейзенберг сумел формализовать этот факт, предложив принцип неопределенности[9] — постулат о том, что невозможно знать точную скорость и точное положение электрона в один и тот же момент. Невозможно точно определить и его энергию в заданный промежуток времени. На квантовом уровне нарушаются все фундаментальные законы здравого смысла: электроны могут исчезать и вновь возникать в другом месте, а также находиться одновременно в нескольких местах.

(По иронии судьбы и Эйнштейн, крестный отец квантовой теории, принимавший участие в революционных преобразованиях 1905 г., и Шрёдингер, автор волнового уравнения, пришли в ужас от появления случайных процессов в фундаментальной физике. Эйнштейн писал: «Квантовая механика вызывает огромное уважение. Но внутренний голос подсказывает мне, что это не то, что нужно. Эта теория многое объясняет, но едва ли приближает нас хоть сколько-то к тайне Бога. По крайней мере о себе могу сказать точно: я убежден, что Он не играет в кости».)

Теория Гейзенберга была революционной и противоречивой, но работала. С ее помощью физикам удалось одним махом объяснить огромное число загадочных явлений, включая законы химии. Объясняя своим аспирантам странность и причудливость квантовой теории, я иногда прошу их рассчитать вероятность того, что атомы их тел вдруг разбегутся и соберутся заново по другую сторону кирпичной стены. Подобная телепортация запрещена в ньютоновской физике, но никак не противоречит законам квантовой механики. Ответ, однако, заключается в том, что такого события пришлось бы ждать до конца жизни вселенной и даже дольше. (Если бы вы при помощи компьютера построили график шрёдингеровой волновой функции для собственного тела, то выяснилось бы, что она очень сильно напоминает само тело, но выглядит как бы чуть-чуть лохматой, так как некоторые из ваших волн расползаются за его пределы во всех направлениях. Некоторые из них достигают даже отдаленных звезд. Поэтому существует все же крошечная вероятность того, что однажды вы вдруг проснетесь на далекой чужой планете.)

Тот факт, что электроны, по-видимому, могут находиться во многих местах одновременно, составляет фундамент всей химии. Мы думаем, что электроны обращаются вокруг ядра атома, как тела миниатюрной Солнечной системы. Но между атомом и Солнечной системой есть принципиальные различия. При столкновении в космосе двух Солнечных систем они неизбежно развалятся, планеты при этом отбросит в разных направлениях. Атомы же, сталкиваясь, часто делятся друг с другом электронами и образуют вполне стабильные молекулы. В старших классах школы учитель часто говорит ученикам про «размазанный электрон», напоминающий продолговатый мяч для регби; он соединяет два атома между собой.

Но вот о чем учителя химии почти никогда не рассказывают ученикам. Электрон, о котором идет речь, вовсе не «размазан» между двумя атомами. На самом деле этот «мяч для регби» представляет вероятность того, что электрон находится одновременно во множестве мест внутри данного объема. Другими словами, вся химия, изучающая и объясняющая строение молекул, из которых состоят наши тела, основана на представлении о том, что электроны могут находиться одновременно в нескольких местах; именно такое «совместное владение» электронами, которые умудряются одновременно принадлежать двум атомам, удерживает на месте атомы в молекулах нашего тела. Без квантовой теории наши молекулы и атомы распались бы в мгновение ока.

Этим причудливым, но принципиальным свойством квантовой теории (тем фактом, что существует ненулевая вероятность даже самых странных событий) воспользовался Дуглас Адаме в своем веселом романе «Автостопом по галактике». Автору нужен был удобный способ носиться по всей галактике, поэтому он придумал «двигатель бесконечной невероятности», «чудесный новый способ преодоления громадных межзвездных расстояний за ничтожнейшую долю секунды без нудного блуждания в гиперпространстве». Его машина позволяет произвольно менять вероятность любого квантового события, так что даже чрезвычайно маловероятные события становятся обычными и привычными. В общем, если хотите отправиться в ближайшую звездную систему, нужно просто изменить вероятность вашей рематериализации именно там,’ и все! Дело сделано! Вы мгновенно телепортируетесь в нужное место.

На самом деле квантовые «скачки», столь обычные внутри атома, невозможно легко перенести на крупные объекты вроде людей, состоящие из триллионов и триллионов атомов. Даже если электроны в нашем теле прыгают и скачут с места на место в своем фантастическом путешествии вокруг ядра, их так много, что прыжки усредняются и сглаживаются. Именно поэтому, говоря упрощенно, на нашем уровне вещества представляются твердыми и неизменными.

Итак, хотя на атомном уровне телепортация разрешена, чтобы дождаться подобного странного события на макроскопическом уровне, придется ждать до гибели нашей Вселенной и даже дольше. Но можно ли воспользоваться законами квантовой теории и создать машину для телепортации объектов по требованию, как происходит в научно-фантастических произведениях? Как ни удивительно, ответ однозначен: да, можно.
Эксперимент ЭПР

Ключ к квантовой телепортации кроется в знаменитой работе 1935 г. Альберта Эйнштейна и его коллег Бориса Подольского и Натана Розена. По иронии судьбы трое ученых ставили своей целью раз и навсегда покончить с присутствием вероятности в физике, предложив с этой целью мысленный эксперимент, получивший название эксперимент ЭПР по первым буквам фамилий авторов. (Сокрушаясь по поводу бесспорного экспериментального успеха квантовой теории, Эйнштейн писал: «Чем больший успех имеет квантовая теория, тем глупее она выглядит».)

Если два электрона первоначально колеблются в унисон (такое состояние называется когерентным), то они способны сохранить волновую синхронизацию даже на большом расстоянии друг от друга. Даже если эти электроны окажутся разделены световыми годами, невидимая шрёдингерова волна все равно будет связывать их между собой подобно пуповине. Если с одним из электронов что-то произойдет, то какая-то часть информации об этом событии будет немедленно передана второму. Это явление называется квантовой запутанностью и основано на концепции о том, что когерентные частицы обладают какой-то глубинной связью.

Возьмем (мысленно, разумеется) два когерентных электрона; раз они когерентны, значит, колеблются в унисон, Затем позволим этим электронам разлететься в противоположных направлениях. Каждый электрон подобен вертящемуся волчку, причем его вращение (спин) может быть направлено вверх или вниз. Пусть полный спин системы равняется нулю, так что если известно, что спин одного электрона направлен вверх, то спин другого точно направлен вниз. Согласно квантовой теории перед измерением спин электрона не направлен ни вверх, ни вниз; электрон находится в неопределенном состоянии, он как бы вращается вверх и вниз одновременно. (Стоит вам произвести наблюдение, как волновая функция «схлопывается», оставляя частицу в одном конкретном состоянии из всех возможных.)

Далее измерим спин одного электрона. Скажем, он вращается вверх. Значит, мы мгновенно узнаем, что другой электрон вращается вниз. Даже если электроны разделены в пространстве многими световыми годами, мы будем мгновенно знать спин второго из них, как только измерим спин первого. Мало того, мы получим эту информацию быстрее, чем со скоростью света! Поскольку два наши электрона «запутаны», т.е. их волновые функции колеблются в унисон, эти самые волновые функции связаны невидимой «нитью» или пуповиной. Все, что происходит с одной частицей, автоматически отражается на другой. (В каком-то смысле это означает, что все, что происходит с нами, автоматически и мгновенно влияет на события, происходящие в отдаленных уголках вселенной, ведь наши волновые функции, вероятно, «запутаны» еще с начала времен. В каком-то смысле можно сказать, что существует паутина «запутанности», которая связывает отдаленные уголки вселенной, включая и нас с вами.) Эйнштейн иронически называл это явление призрачным дальнодействием и «доказывал» с его помощью, что квантовая теория неверна, поскольку ничто не может переноситься с места на место быстрее, чем со скоростью света.

Первоначально Эйнштейн считал мысленный эксперимент ЭПР похоронным звоном по квантовой теории. Но в 1980-х гг. Алан Аспект с коллегами провел во Франции реальный эксперимент с двумя детекторами, расположенными на расстоянии 13 м друг от друга. Он измерял спины фотонов, испускаемых атомами кальция, и полученные результаты в точности совпали с положениями квантовой теории. Очевидно, Господь все же играет в кости с нашей Вселенной.

Действительно ли информация в этом случае передается быстрее, чем со скоростью света? Неужели Эйнштейн ошибся и скорость света не является предельной скоростью нашей Вселенной? На самом деле все обстоит не совсем так. Да, информация действительно передается быстрее света, но информация эта случайна, а потому бесполезна. Методом, описанным в эксперименте ЭПР, невозможно передать настоящее послание, скажем, азбукой Морзе, с какой бы скоростью ни передавалась информация.

Знание о том, что некий электрон на другом конце вселенной вращается вниз, бесполезно. Этим методом невозможно передать свежую информацию о биржевых котировках. Приведем наглядный пример. Предположим, что один из наших приятелей всегда носит разноцветные носки, красный и зеленый, не обращая внимания на то, какой цвет окажется на какой ноге. Скажем, мы осматриваем одну ногу и выясняем, что на ней красный носок. Значит, мы узнаем быстрее, чем со скоростью света, что на другой ноге зеленый носок. Информация действительно дошла до нас быстрее света, но она совершенно бесполезна. Этим методом невозможно передать сигнал, который содержал бы неслучайную информацию.

Читайте также:  Телеметрия с лазера для коррекции зрения

Много лет эксперимент ЭПР приводили как яркий пример торжества квантовой теории, но торжество получалось бесплодным и не давало никакой практической выгоды. До недавнего времени.
Квантовая телепортация

Все изменилось в 1993 г., когда ученые из IBM[10] под руководством Чарльза Беннетта продемонстрировали всем принципиальную возможность телепортировать с использованием эксперимента ЭПР материальные объекты, по крайней мере на атомном уровне. (Точнее говоря, они продемонстрировали возможность передачи полной информации о частице.) За прошедшие годы физики научились передавать фотоны и даже целые атомы цезия. Возможно, через несколько десятилетий ученые смогут телепортировать первую молекулу ДНК и первый вирус.

Квантоваятелепортация использует одну из самых причудливых особенностей эксперимента ЭПР. В своих экспериментах физики начинают с того, что берут два атома, А и С. Предположим, мы хотим телепортировать информацию от атома А к атому С. Для этого мы вводим третий атом В, запутанный с атомом С (т.е. В и С когерентны). Затем атом А вступает в контакт с атомом В и «сканирует» его таким образом, что информационное содержание атома А передается атому В. В ходе этого процесса атомы А и В запутываются. Но поскольку первоначально В был запутан с атомом С, теперь информация, содержавшаяся в А, передается также и в атом С. Результат таков: атом А был телепортирован в атом С, т. е. теперь информационное содержание А идентично информационному содержанию С.

Обратите внимание на то, что информация, содержавшаяся перед началом эксперимента в атоме А, была уничтожена (т.е. после эксперимента мы не получаем двух идентичных копий). Это означает, что если представить себе телепортацию человека, то человек этот должен будет умереть в процессе передачи. Но зато информационное содержание его тела появится где-то в другом месте. Обратите внимание также на то, что атом А как таковой не переместился на позицию атома С. Напротив, С получил от А только информацию, которая в нем содержалась, например характеристики спина и поляризации. (Это не означает, что атом А был разобран и перенесен на другое место. Это означает, что информационное содержание атома А было передано другому атому — С.)

После первого объявления о прорыве между разными группами ученых началось яростное соревнование. Первая историческая демонстрация, в ходе которой осуществлялась телепортация фотонов ультрафиолетового света, состоялась в 1997 г. в Университете Инсбрука. Через год экспериментаторы из Калифорнийского технологического института провели еще более точный эксперимент по телепортации фотонов.

В 2004 г. физики Венского университета сумели телепортировать частицы света на расстояние 600 м под рекой Дунай по оптоволоконному кабелю, установив таким образом новый рекорд. (Сам кабель имел длину 800 м и был протянут под Дунаем ниже системы городской канализации. Передатчик располагался на одном берегу реки, приемник — на другом.)

Одно из возражений, которые выдвигают критики этих экспериментов, заключается в том, что ученые работают с частицами света, фотонами. Пока результат «не тянет» на научную фантастику. Поэтому очень важным стал другой эксперимент 2004 г., когда квантовую телепортацию удалось продемонстрировать уже не на фотонах, а на настоящих атомах. Это шаг в нужном направлении, к созданию реального телепортационного устройства. Физики из Национального института стандартов и технологии в Вашингтоне сумели «запутать» три атома бериллия и передать свойства одного атома другому. Достижение было настолько значительным, что попало на обложку журнала Nature. Другая группа тоже добилась успеха, но уже с атомами кальция.

В 2006 г. произошло еще одно значительное событие: впервые в подобных экспериментах был задействован макроскопический объект. Физики из Института Нильса Бора в Копенгагене и Института Макса Планка в Германии сумели запутать луч света и газ, состоящий из атомов цезия; в этом событии участвовали многие триллионы атомов. После этого они закодировали информацию, содержащуюся в лазерных вспышках, и телепортировали ее атомам цезия через расстояние примерно в полметра. Как пояснил один из исследователей Евгений Ползик, впервые была проведена квантовая телепортация «между светом — носителем информации — и атомами».
Телепортация без запутывания

Исследования в области телепортации стремительно набирают ход. В 2007 г. было сделано еще одно важное открытие. Физики предложили метод телепортации, не требующий запутывания. Вспомним, что запутывание представляет собой наиболее сложный момент квантовой телепортации. Решение этой проблемы могло бы открыть перед телепортацией новые горизонты.

«Речь идет о луче из примерно 5000 частиц, который исчезает в одном месте и появляется в другом», — говорит физик Астон Брэдли из Центра квантовой атомной оптики в Брисбене при Австралийском совете по исследованиям — один из участников разработки нового метода телепортации.

«Мы считаем, что по духу наша схема ближе к первоначальной фантастической концепции», — заявляет он. Суть подхода группы Брэдли в том, что ученые берут пучок атомов рубидия, переводят всю его информацию в луч света, посылают этот луч по оптоволоконному кабелю, а затем воссоздают первоначальный пучок атомов в другом месте. Если заявленные результаты подтвердятся, то будет устранено главное препятствие к реальной телепортации и открыты совершенно новые пути передачи на расстояние все более крупных объектов.

Чтобы новый метод не путали с квантовой телепортацией, доктор Брэдли назвал его классической телепортацией. (Название это отчасти вводит в заблуждение, потому что его метод также опирается на квантовую теорию, но не на запутывание.)

Ключевым моментом этого нового типа телепортации является открытое недавно новое состояние вещества, известное как «конденсат Бозе-Эйнштейна», или КБЭ, которое представляет собой одну из самых холодных субстанций во всей Вселенной.

В природе самую низкую температуру можно обнаружить в открытом космосе; она составляет 3 К, т. е. на три градуса выше абсолютного нуля. (Это благодаря остаточной теплоте Большого взрыва, которая до сих пор заполняет Вселенную.) Но КБЭ существует при температуре от одной миллионной до одной миллиардной градуса выше абсолютного нуля; такую температуру можно получить только в лаборатории.

При охлаждении некоторых форм вещества почти до абсолютного нуля их атомы (все без исключения) сваливаются на самый низкий энергетический уровень и начинают вибрировать в унисон, т. е. становятся когерентными. Волновые функции всех атомов перекрываются, поэтому в каком-то смысле КБЭ напоминает гигантский «сверхатом», причем все составляющие его отдельные атомы колеблются в унисон. Существование этого необычного состояния вещества предсказали Эйнштейн и Шатьендранат Бозе еще в 1925 г., но прошло 70 лет, прежде чем в 1995 г. КБЭ был наконец получен в лабораториях Массачусетского технологического института и Университета Колорадо.

Вот как работает телепортационное устройство Брэдли и его команды. Начинается все с набора суперхолодных атомов рубидия в состоянии КБЭ. Затем на КБЭ направляют пучок атомов (все того же рубидия). Атомы пучка также стремятся перейти в состояние с самой низкой энергией, поэтому они сбрасывают излишки энергии в виде квантов света. Полученный таким образом световой луч посылают по оптоволоконному кабелю. Примечательно, что этот луч содержит всю квантовую информацию, необходимую для описания первоначального пучка вещества (т.е. информацию о расположении и скорости всех его атомов). Пройдя по кабелю, световой луч попадает в уже другой КБЭ, который превращает его в первоначальный поток вещества.

Этот новый метод телепортации ученые считают чрезвычайно многообещающим, так как в нем не задействована запутанность атомов. Но у этого метода есть свои проблемы. Он очень жестко определяется свойствами конденсата Бозе-Эйнштейна, который чрезвычайно сложно получить в лаборатории. Более того, КБЭ обладает достаточно необычными свойствами и в некоторых отношениях ведет себя как один гигантский атом. Необычные квантовые эффекты, которые можно наблюдать только на атомном уровне, в КБЭ в принципе можно увидеть невооруженным глазом. Когда-то это считалось невозможным.

Ближайшее практическое приложение КБЭ — создание атомных лазеров. Разумеется, основой лазера служит когерентный пучок фотонов, которые колеблются в унисон. Но ведь КБЭ представляет собой набор атомов, которые тоже колеблются в унисон; отсюда возможность создать поток когерентных КБЭ-атомов. Другими словами, КБЭ может стать основой для устройств, аналогичных обычным лазерам: это атомные, или вещественные, лазеры, которые сделаны из КБЭ-атомов. В настоящее время лазеры имеют широчайшее применение в обычной жизни, и атомные лазеры, возможно, войдут в нашу жизнь не менее глубоко. Но так как КБЭ может существовать только при температурах, едва-едва превышающих абсолютный нуль, прогресс в этой области наверняка будет медленным, хотя и уверенным.

Можем ли мы сказать с учетом всего уже достигнутого, когда мы сами получим возможность телепортироваться? В ближайшие годы физики надеются телепортировать сложные молекулы. После этого несколько десятилетий наверняка уйдет на разработку способа телепортации ДНК или, может быть, какого-нибудь вируса. Против телепортации человека — в точности как в фантастических фильмах — также нет никаких принципиальных возражений, но технические проблемы, которые надо преодолеть на пути к подобному достижению, поражают воображение. Пока для того, чтобы добиться когерентности крошечных световых фотонов и отдельных атомов, требуются усилия лучших физических лабораторий мира. О квантовой когерентности с участием реальных макроскопических объектов, таких как человек, речь пока не идет и еще долго идти не будет. Скорее всего, пройдет немало столетий, прежде чем мы сможем телепортировать обычные предметы, если это вообще возможно.
Квантовые компьютеры

По существу, судьба квантовой телепортации тесно связана с судьбой проектов по разработке квантовых компьютеров. Оба направления пользуются одними и теми же законами квантовой физики и одинаковыми технологиями, поэтому между ними идет постоянный и очень активный обмен идеями. Квантовые компьютеры, возможно, когда-нибудь полностью заменят на наших столах привычные цифровые компьютеры. Более того, однажды может оказаться, что от этих компьютеров зависит будущее мировой экономики, поэтому данные технологии представляют громадный коммерческий интерес. Новые технологии, созданные на базе квантовых технологий, придут на смену современным технологиям, и Силиконовая долина, вполне возможно, уйдет в прошлое вслед за столицами американского автопрома.

Обычные компьютеры считают в двоичной системе счисления и оперируют только нулями и единицами, которые называются битами. Но квантовые компьютеры гораздо мощнее. Они могут оперировать кубитами, или квантовыми битами, которые могут принимать и промежуточные между 0 и 1 значения. Представьте себе атом, помещенный в магнитное поле. Он крутится как волчок, и ось его вращения может указывать вверх или вниз. Здравый смысл говорит нам, что спин атома может быть направлен вверх или вниз, но никак не в обе стороны одновременно. Но в странном мире квантов атом описывается как сумма обоих этих состояний, как суперпозиция атома с положительным спином и атома с отрицательным спином. В нечеловеческом мире квантов каждый объект описывается как сумма всех возможных состояний. (Если вы хотите дать квантовое описание крупного объекта, например кошки, это означает, что вам придется сложить волновую функцию живой кошки с волновой функцией мертвой кошки, так что в результате получится кошка, одновременно мертвая и живая, о чем я расскажу подробнее в главе 13.)

Теперь представьте себе цепочку атомов, выстроенных в магнитном поле, так что спины всех атомов направлены в одну сторону. Если осветить эту цепочку атомов лазерным лучом, то луч отразится от атомов, перевернув при этом оси вращения некоторых из них. Измерив разницу между первоначальным и отраженным лазерными лучами, мы получим результат сложной квантовой вычислительной операции, которая представляет собой переворот осей вращения множества атомов.

Квантовые компьютеры еще не вышли из младенческого возраста. Максимум, что удалось пока посчитать квантовому вычислителю, — это 3 х 5 = 15. Едва ли можно считать это серьезной заявкой на вытеснение сегодняшних суперкомпьютеров. У квантовой телепортации и квантовых компьютеров один и тот же фатальный недостаток: необходимость поддерживать когерентность большого количества атомов. Решение этой проблемы привело бы к громадному рывку вперед в обеих областях.

ЦРУ и другие секретные организации проявляют к квантовым компьютерам активный интерес. Основой для большинства секретных кодов мира служит «ключ», представляющий собой очень большое целое число, который необходимо разложить на простые сомножители. И если ключ представляет собой произведение двух стозначных чисел, то цифровому компьютеру может потребоваться больше ста лет, чтобы найти эти два сомножителя, не имея никаких дополнительных данных. На данный момент такие коды можно считать практически не поддающимися взлому.

Но в 1994 г. Питер Шор из Лаборатории Белла показал, что для квантового компьютера разложение на множители было бы детской игрой. Понятно, что это открытие мгновенно подогрело интерес разведывательного сообщества. В принципе, квантовый компьютер способен был бы взломать все коды в мире и полностью разрушить систему безопасности современных компьютеров. Первая страна, которой удастся создать подобную систему, может рассчитывать на проникновение в глубочайшие тайны других стран и организаций.

Некоторые ученые предполагают, что в будущем мировая экономика может оказаться полностью зависимой от квантовых компьютеров. Ожидается, что цифровые компьютеры на базе кремниевых технологий достигнут физического предела — в смысле роста вычислительной мощности—где-то после 2020 г. И чтобы техника продолжала развиваться, потребуется, скорее всего, создавать новые, еще более мощные семейства вычислительной техники. Другие ученые надеются воспроизвести при помощи квантовых компьютеров мощь человеческого мозга.

Таким образом, ставки чрезвычайно высоки. Если удастся решить проблему когерентности, то нам, возможно, покорится не только телепортация. Не исключено, что квантовые компьютеры дадут нам возможность развивать самые разные технологии в неизвестных пока и слабо предсказуемых направлениях. Прорыв в этой области настолько важен, что в следующих главах я еще не раз вернусь к обсуждению данной темы.

Читайте также:  Самый тяжелый вид спорта с точки зрения физиологии

Как я уже указывал, когерентность чрезвычайно трудно поддерживать в лаборатория. Даже самая слабая случайная вибрация способна нарушить когерентность двух атомов и свести на нет все усилия. Сегодня нам с трудом удается поддерживать когерентность хотя бы горстки атомов. Атомы, первоначально находившиеся «в фазе», начинают терять синхронность уже через несколько наносекунд; в лучшем случае они удерживаются в этом состоянии до секунды. Телепортацию необходимо проводить очень быстро, прежде чем атомы начнут терять синхронность, и это еще один ограничивающий фактор для квантовых вычислений и телепортации.

Несмотря на все препятствия, Дэвид Дойч из Оксфордского университета уверен, что эти проблемы можно решить: «Если повезет, при помощи последних теоретических достижений на создание [квантового компьютера] потребуется, возможно, куда меньше 50 лет. Это был бы совершенно новый способ обуздания природы».

Чтобы построить реальный квантовый компьютер, нам потребуется от сотен до миллионов атомов, колеблющихся в унисон; на сегодняшний день нам еще далеко до подобных достижений. Сейчас телепортация капитана Кирка была бы астрономически трудным делом. Для этого нам пришлось бы установить квантовую запутанность с копией-близнецом капитана Кирка. Даже с учетом нанотехнологий и новейших компьютеров трудно представить себе, как это можно сделать на практике.

Итак, на атомном уровне телепортация уже существует, и вполне возможно, что уже в течение нескольких ближайших десятилетий мы научимся телепортировать сложные и даже органические молекулы. А вот телепортации макроскопических объектов после этого придется ждать значительно дольше — от нескольких десятилетий до нескольких столетий, а то и больше, если эта процедура вообще возможна.

Поэтому телепортацию сложных молекул, может быть, даже вирусов или живых клеток, следует отнести к I классу невозможности, что означает: решения этой задачи следует ожидать еще в настоящем столетии. Но телепортация человека, хотя и не противоречит законам физики, вряд ли будет реализована в ближайшее время. На решение этой задачи — при условии, что решение вообще существует, — может потребоваться еще не одна сотня лет. Поэтому я бы отнес телепортацию такого рода ко II классу невозможности.

Возможна ли телепортация с точки зрения физики

Как далеки технологии от перемещения людей и какие разработки в этой области уже существуют

На сегодняшний день телепортация, как и ряд других смелых футуристических теорий и технологий, например, чтение и обмен мыслями людей или путешествие во времени, считается уделом научной фантастики и рассматривается учеными лишь как гипотеза. Но с развитием науки исследователи начинают больше говорить о возможности телепортации, например, с использованием варп-перехода или квантовой телепортации запутанных частиц. Большинство этих заявлений осторожные и рассматривают такую возможность в достаточно отдаленной перспективе. Rusbase попробовал разобраться в доступной информации о технологии.

К возможным видам телепортации можно отнести квантовую телепортацию, которая передает на расстояние квантовое состояние частиц, ускорение материальных объектов до сверхсветовых скоростей с помощью варп-двигателя, метод дырочной телепортации, основанный на гипотетическом понятии дырочного вакуума, и теорию кротовых нор, доказывающую существование пространственных «туннелей». Но более или менее явных результатов наука пока смогла добиться только в области квантовой телепортации.

Квантовая телепортация — это процесс передачи квантового состояния на расстояние при помощи разъединенной в пространстве пары запутанных частиц и обычного канала связи. Квантовое состояние разрушается в точке отправления и восстанавливается в точке приема, независимо от местонахождения двух частиц, и теоретически такие частицы могут находиться в разных уголках Вселенной.

Квантовая телепортация является частью квантовой оптики и уже используется при передаче и обработке данных, повышая уровень безопасности и надежности информационных каналов. Однако, по мнению специалистов, явление квантовой запутанности, которое лежит в основе теории квантовой информации, может стать также и фундаментом для теории квантовой телепортации.

Рассматривая это явление, сразу следует уточнить, что квантовая телепортация может передавать на расстояние только частицы, но не передает энергию или вещество. Другими словами, полноценная телепортация живых объектов и неодушевленных предметов остается для науки только теорией.

Сейчас ученые в состоянии телепортировать атомы. Так, в 2009 году исследователи из университета Мэриленда впервые телепортировали квантовое состояние иона на один метр. Спустя год физики из Китая смогли передать квантовое состояние фотона на 16 километров. В 2015 году ученым из Национального института стандартов и технологий США удалось телепортировать фотоны через оптиковолоконные сети на расстояние более 100 километров, а в июле 2017 года СМИ сообщили, что фотон преодолел расстояние более 500 километров и телепортировался с Земли на орбиту.

Исследователи не исключают, что со временем технологию квантовой телепортации можно будет применить также и к молекулам, и к веществам, однако ученые относятся к этой идее скорее осторожно. Профессор Хэнсон из технологического университета Делфта в Нидерландах, участвовавший в презентации квантовой телепортации в 2014 году, отметил тогда, что если представить, что мы являемся набором атомов, собранных в определенной последовательности, то телепортировать человека из одного места в другое в принципе возможно.

Новое в блогах

Доказано наукой: телепортация возможна (перепечатка статьи).

Вы думаете, телепортация возможна? Утвердительный ответ на этот вопрос может показаться неправдоподобным. Еще до недавнего времени ученые оспаривали саму возможность телепортации. Однако современные физики утверждают, что уже существуют все технологии, необходимые для этого процесса. А исследователи даже проводят научные эксперименты по перемещению бактерий и вирусов из одного места в другое. Они пытаются проделать это и с небольшими предметами. Но вот с перемещением человека дело обстоит куда сложнее.

Не знаю, как вам, а мне, например, поверить в это очень трудно. Но давайте, опираясь на факты и примеры, попытаемся понять, насколько это вероятно.

Возможность телепортации отвергают все законы физики, считали ученые 200 лет тому. Между тем современные исследователи не прекращают свои научные поиски. Но удается ли это на практике? Ведь наши технологии еще не развиты до такого уровня, чтобы так вот запросто взять и телепортировать хотя бы пуговицу из одной комнаты в другую.

Термин «телепортация» образован из двух слов: греческого «tele» — далеко и латинского «portate» — переносить. Телепортация означает мгновенный перенос объектов из одной точки в другую. Причем состояние предмета измениться не должно! Подтверждением этой теории могут служить слова Альберта Энштейна, который в свое время заявил об отсутствии четких границ между будущим и прошлым. Говоря научным языком, телепортацией называются квантовые состояния или явление передачи частицами друг другу основных свойств без физического контакта.

Известный ученый-естествоиспытатель Владимир Вернадский говорил, что научная гипотеза практически всегда выходит за рамки фактов, которые и послужили ее основой. Не значит ли это, что телепортация действительно возможна, ведь теория о перемещении тел из одного места в другое сегодня все больше укрепляется в научных кругах? Современные ученые неоднозначно подчеркивают, что для осуществления телепортации имеются все теоретические знания.

Известный биолог, генетик и предприниматель Крейг Вентер утверждает, что клетка это та же самая молекулярная машина, у которой программное обеспечение — это геном. Ученый заверяет, что с клеткой можно делать все что угодно, если изменять геном методами синтетической биологии. Это так называемый «биологический телерепортер». Оцифрованную биологическую информацию, как и совершенно любое другое программное обеспечение, можно передавать на громадные расстояния со скоростью света.

Природа создала насекомых, способных телепортироваться в случае опасности! Это муравьи атта. Вернее их матка, которая является настоящим инкубатором. Чтобы доказать эту необъяснимую способность, был проведен эксперимент. Матка, которая все время находится в очень прочной камере, была помечена краской. Если камеру закрыть на несколько минут, насекомое исчезает, а появляется на расстоянии в несколько десятков метров в другой такой же камере. Раньше это объясняли уничтожением матки муравьиным племенем. И если бы не эксперимент с окрашенным телом насекомого, феномен мгновенной телепортации выявлен не был.

Телепортация как ключ к разгадке времени

Мировые научные знаменитости считают, что время это не просто череда событий, а размеры пространства, которые определяются только нашим сознанием. Время — это совершенная формула, разгадать которую ученые пытаются не одно столетие. Телепортация это своего рода ключ к его разгадке.

В основу х/ф «Секретный эксперимент» лег поистине таинственный случай с исчезновением корабля. Как утверждает Чарльз Берлиц, известный американский исследователь аномальных явлений, говорят, что этот случай произошел на самом деле. В октябре 1943 года ВМС США провели эксперимент, результатом которого стало исчезновение военного корабля из филадельфийского дока. Через несколько секунд крейсер появился в доке Норфорлк-Ньюпорт на несколько сотен миль дальше. Вслед за этим корабль опять исчез и снова появился в Филадельфии. Из команды корабля половина офицеров и матросов сошли с ума, остальные люди были мертвы. Этот случай получил название «Филадельфийский эксперимент».

Вокруг нас происходит много загадочных явлений, которым невозможно найти объяснение с научной точки зрения. Но некоторые специалисты отмечают, что они очень напоминают телепортацию.

Опыт ученых из разных стран

Первый эксперимент телепортации был осуществлен в 2002 году. Австралийским ученым удалось мгновенно переместить фотоны света, которые составляют лазерный луч. Его воссоздали на расстоянии 1 метр от настоящего луча. Этим примером физики продемонстрировали возможность разрушения миллиардов фотонов и их отражение в совершенно другом месте. После этого эксперимента научное сообщество всерьез заговорило о телепортации.

В сентябре 2004 года ученые из Токийского университета заявили, что смогли осуществить передачу данных на неограниченное расстояние. Они провели квантовую телепортацию между тремя частицами-фотонами. По их словам, этот эксперимент открыл путь для создания сверхскоростных квантовых компьютеров и недоступных для взлома систем шифрования информации.

Известны случаи телепортации между атомами кальция и атомами бериллия. И что интересно, ученые из разных стран использовали для этого совершенно различные технологии.

Уникальный эксперимент провели физики из Венского университета. Они смогли передать свойства отдельных частиц света на расстояние в целых 600 метров – с одного берега реки Дунай на другой. В канализационном канале под руслом реки проложили оптоволоконный кабель, который соединил две лаборатории. Во время проведения опыта в одной лаборатории было передано три различных квантовых состояния фотонов, а в другой лаборатории они были воспроизведены. Процесс передачи данных произошел мгновенно со скоростью света. Результаты этого эксперимента были опубликованы в журнале Nature.

Квантовая телепортация — это передача состояния объекта на расстоянии. Сам объект остается при этом на месте. То есть он не перемещается, а передается только информация о нем. Этот метод был описан еще Энштейном. Но по мнению самого ученого, такой квантовый эффект должен привести к полнейшему абсурду. Хотя сам метод не противоречит законам физики. В век высоких технологий, по утверждению исследователей, он приведет к созданию компьютеров нового поколения.

Телепортация свойств вакцин

Цель данного эксперимента: создание лечебного эффекта в организме больного на расстоянии. В его основе: квантовые эффекты, которые проявляются на микроскопическом уровне. Представьте, что лекарственный препарат и пациент находятся на определенном расстоянии друг от друга. Информационные, свойства медикамента могут быть переданы больному человеку с лечебной целью. Эксперимент показал, что эта телепортация продемонстрировала прямое лечебное действие, а влияние лекарства оказалось достаточно сильным. Но было ли это воздействие эффективным или нет – это пока еще загадка.

Телепортация и военное ведомство США

Чаще всего дорогостоящие эксперименты по телепортации проводятся по инициативе спецслужб.

По информации американского журнала Defense News, Пентагон вместе с оборонными исследовательскими организациями довольно успешно ведут разработку новейшей системы связи. С ее помощью можно будет передавать по всему миру сообщения со скоростью, которая превышает скорость света!

В отличие от обычной передачи информации, сверхсветовая система связи сможет обеспечить полнейшую конфиденциальность данных. Определить местонахождение отправителя и получателя невозможно. Такая возможность передачи данных основана на квантовой телепортации электромагнитного поля.

Передающий аппарат будет похож на портативный компьютер или же на самый обычный мобильный телефон. На данный момент изготовлен опытный образец. Пока он способен передавать данные на расстояние не более 40 км. Но у него просто фантастические возможности и в будущем расстояние для телепортации не будет иметь совершенно никаких пределов. Для разработки этой сверхсветовой системы связи отводится около 10 лет.

Все подробности данной разработки строго засекречены. Скажу лишь, что это всего лишь часть грандиозного проекта. Его цель – создание квантового компьютера, который одновременно сможет производить множество вычислений со скоростью, которая и не снилась современным компьютерам.

Возможна ли телепортация человека?

Российские ученые выступили с сенсационной гипотезой. Теоретически можно «снять» с человека полную информацию и радиоволнами телепортировать ее практически на любые расстояния. А на месте «собрать» в живую копию. Но это пока еще только теория. Ведь, по словам самих ученых, перемещение людей на расстоянии вряд ли возможно. В человеческом теле количество атомов исчисляется громаднейшим числом с 27 нулями. Передача такой объемной информации другим частицам все еще остается за гранью реальности. Пока же экспериментаторы показывают такие возможности на других объектах.

Источники:
  • http://www.ntv.ru/novosti/2184824/
  • http://realfacts.ru/interesting/3321-fizika-nevozmozhnogo-teleportaciya.html
  • http://rb.ru/longread/buduschee-teleporta/
  • http://maxpark.com/community/603/content/3099348