Телепортация - Чындык: илимий фантастикадан тышкары

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Илимий фантастикалык фильмдердин каармандары үчүн телепортация кадимки нерсе. Бир баскычты басуу - жана алар абада эрийт, бир нече секунданын ичинде алар жүздөгөн жана миңдеген километр алыстыкта: башка өлкөдө же башка планетада болушат.

Мындай кыймыл чындап эле мүмкүнбү же телепортация түбөлүккө жазуучулардын жана сценаристтердин кыялы болуп кала береби? Бул жаатта кандайдыр бир изилдөөлөр жүргүзүлүп жатабы - жана биз фантастикалык экшн фильмдеринин каармандарына ушунчалык тааныш болгон технологияны ишке ашырууга бир аз жакыныраакпы?

Бул суроого кыска жооп ооба, эксперименттер жүрүп жатат жана абдан активдүү. Мындан тышкары, окумуштуулар илимий журналдарда кванттык телепортациядагы ийгиликтүү эксперименттер жөнүндө макалаларды үзгүлтүксүз жарыялоодо - барган сайын чоңураак аралыкка.

Көптөгөн атактуу физиктер биздин адамдарды качандыр бир убакта телепортациялай аларыбыздан күмөн санаса да, кээ бир эксперттер алда канча оптимисттик маанайда жана телепорттор бир нече ондогон жылдардан кийин реалдуулукка айланат деп ишенишет.

Калп, ушактар жана окуялар

Алгач эмне жөнүндө сөз болуп жатканын тактап алалы. Телепортация деп биз объекттердин каалаган аралыкта, идеалдуу түрдө жарыктын ылдамдыгынан тезирээк кыймылын түшүнөбүз.

Бул сөздүн өзүн 1931-жылы америкалык публицист Чарльз Форт ойлоп тапкан, ал паранормалды изилдөөнү жакшы көргөн. Грек тилинен τῆλε ("алыс") жана латынча видео ("көрүү") сөзүнөн алынган "телевидениеге" окшоштуруп, ал өзүнүн "Асман вулкандары" аттуу китебинде мейкиндиктеги объекттердин түшүнүксүз кыймылдарын сүрөттөгөн терминди ойлоп тапкан. Латынча porto "алып жүрүү" дегенди билдирет) …

"Бул китепте мен биринчи кезекте телепортация деп атаган кандайдыр бир өткөрүп берүүчү күч бар экендигинин далилдерин карайм. Мени калптарды, ушактарды, тамсилдерди, жалганчылыктарды жана ырым-жырымдарды бириктирген деп айыпташат. Кандайдыр бир деңгээлде ушундай деп ойлойм. Кандайдыр бир мааниде, жок. Мен жөн гана маалыматтарды берип жатам "деп жазат Форт.

Мындай кыймылдар жөнүндө көптөгөн уламыштар бар - мисалы, 1943-жылы Филадельфия эксперименти жөнүндө кеңири тараган уламыш, анын жүрүшүндө америкалык Элдридж эсминеци 320 км телепортацияланган.

Бирок, иш жүзүндө, мындай окуялардын баары кутум теоретиктеринин спекуляциясынан башка эч нерсе эмес, ага ылайык бийликтер телепортация иштеринин бардык далилин аскердик сыр катары жалпы коомчулуктан жашырышат.

Чындыгында мунун тескери-си: бул багыттагы ар кандай жетишкендиктер илимий чөйрөдө кеңири талкууланат. Мисалы, бир жума мурун эле америкалык окумуштуулар кванттык телепортациядагы жаңы ийгиликтүү эксперимент жөнүндө айтышкан.

Шаардык уламыштардан жана фантастикалык адабияттан катуу илимге өтөлү.

А чекитинен В чекитине…

Ойдон чыгарылган эмес, реалдуу телепортациянын тарыхы 1993-жылы, америкалык физик Чарльз Беннетт математикалык түрдө формулаларды колдонуп, көз ирмемдик кванттык жылыштардын теориялык мүмкүнчүлүгүн далилдегенде башталган.

Албетте, булар жалаң теориялык эсептөөлөр: практикада колдонулбаган абстракттуу теңдемелер. Бирок, ошол эле жол менен - математикалык -, мисалы, кара тешиктер, гравитациялык толкундар жана башка кубулуштар мурунтан эле ачылган, алардын бар экендиги эксперименталдык түрдө кийинчерээк тастыкталган.

Ошентип, Беннеттин эсептөөлөрү чыныгы сенсация болуп калды. Окумуштуулар бул багытта жигердүү изилдөө жүргүзө башташты - жана кванттык телепортациянын биринчи ийгиликтүү эксперименти бир нече жылдын ичинде ишке ашырылды.

Бул жерде кванттык телепортация жөнүндө сөз болуп жатканын баса белгилей кетүү керек жана бул илим-фантастикалык фильмдерден көрүп көнүп калган нерсе эмес. Бир жерден экинчи жерге материалдык объекттин өзү эмес (мисалы, фотон же атом – баары бир атомдордон турат) эмес, анын кванттык абалы жөнүндө маалымат берилет. Бирок, теориялык жактан алганда, бул анын так көчүрмөсүн алган жаңы жерде баштапкы объектти "калыбына келтирүү" үчүн жетиштүү. Мындан тышкары, мындай эксперименттер лабораторияларда ийгиликтүү жүргүзүлүп жатат - бирок төмөндө бул жөнүндө көбүрөөк.

Биз көнүп калган дүйнөдө бул технологияны көчүрүүчү же факс менен салыштыруу эң оңой: сиз документтин өзүн эмес, ал тууралуу маалыматты электрондук түрдө жөнөтөсүз, бирок натыйжада алуучуда так көчүрмө болот. Маанилүү айырмачылыгы менен, телепортацияда жөнөтүлгөн материалдык объект өзү жок кылынат, башкача айтканда, ал жок болот - жана көчүрмөсү гана калат.

Келгиле, бул кантип болорун түшүнүүгө аракет кылалы.

Кудай сөөк ойнойбу?

Сиз Шредингердин мышыгы жөнүндө уктуңуз беле - кутуда тирүү да, өлүк да отурбайт? Бул оригиналдуу метафораны австриялык физик Эрвин Шредингер элементардык бөлүкчөлөрдүн табышмактуу касиетин – суперпозицияны сүрөттөө үчүн ойлоп тапкан. Чындыгында, кванттык бөлүкчөлөр бир эле учурда бир нече абалда болушу мүмкүн, бул дүйнөдө биз бири-бирин толугу менен жокко чыгарууга көнүп калганбыз. Мисалы, электрон мурда биз ойлогондой атомдун ядросунун айланасында айланбайт, бир убакта орбитанын бардык чекиттеринде (ар кандай ыктымалдуулукта) жайгашкан.

Биз мышыктын кутусун ачмайынча, башкача айтканда, биз бөлүкчөнүн мүнөздөмөлөрүн өлчөгөн эмеспиз (биздин мисалда электрондун так жайгашкан жерин аныктаган жокпуз), ал жерде отурган мышык жөн эле тирүү же өлүү эмес - бул экөө тең. бир эле учурда тирүү жана өлүк. Бирок куту ачык болгондо, башкача айтканда, өлчөө жүргүзүлөт, бөлүкчө мүмкүн болгон абалдардын биринде болот - жана ал мындан ары өзгөрбөйт. Биздин мышык же тирүү же өлүү.

Эгер ушул учурда сиз эч нерсени түшүнбөй калган болсоңуз - кабатыр болбоңуз, муну эч ким түшүнбөйт. Кванттык механиканын табияты көптөгөн ондогон жылдар бою дүйнөнүн эң мыкты физиктери тарабынан түшүндүрүлгөн эмес.

Телепортация үчүн кванттык чырмалышуу кубулушу колдонулат. Бул эки элементардык бөлүкчөлөрдүн келип чыгышы бирдей жана бири-бирине көз каранды абалда болгондо - башкача айтканда, алардын ортосунда кандайдыр бир түшүнүксүз байланыш бар. Ушундан улам чырмалышкан бөлүкчөлөр бири-биринен абдан чоң аралыкта болсо да, бири-бири менен «байланыша» алышат. Жана бир бөлүкчөнүн абалын билгенден кийин, экинчисинин абалын абсолюттук тактык менен алдын ала айта аласыз.

Элестетиңиз, сизде ар дайым жетиге жете турган эки сөөк бар. Аларды стаканга силкип, бир сөөктү артыңа, экинчисин алдыңа ыргытып, алакан менен жаап койдуң. Колуңузду көтөрүп, сиз, айталы, алты ыргытып жибергениңизди көрдүңүз, эми артыңыздагы экинчи сөөк бирден өйдө түшүп кеткенин ишенимдүү айта аласыз. Анткени, эки сандын суммасы жетиге барабар болушу керек.

Укмуштуудай угулат, туурабы? Биз көнүп калган сөөктөр менен мындай сан иштебейт, бирок чырмалышкан бөлүкчөлөр дал ушундай жүрүшөт - жана бул көрүнүштүн табияты да түшүндүрүүгө каршы болсо да, ушундай гана жол менен.

"Бул кванттык механиканын эң укмуш кубулушу, аны түшүнүү да мүмкүн эмес" дейт дүйнөдөгү эң кадырлуу физиктердин бири, MIT профессору Уолтер Левин. belts!"

Бирок, бул сырдуу кубулушту иш жүзүндө колдонуу мүмкүн эмес дегенди билдирбейт - баары бир, ал бир нече жолу формулалар жана эксперименттер менен тастыкталган.

Практикалык телепортация

Телепортация боюнча практикалык эксперименттер мындан 10 жылдай мурда австриялык физик, Вена университетинин профессору Антон Цейлингердин жетекчилиги астында Канар аралдарында башталган.

Пальма аралындагы лабораторияда илимпоздор чырмалышкан фотондорду (А жана В) жаратышат, андан кийин алардын бири лазер нурунун жардамы менен 144 км алыстыкта жайгашкан Тенерифе коңшу аралында жайгашкан башка лабораторияга жөнөтүлөт. Анын үстүнө эки бөлүкчө тең суперпозиция абалында – башкача айтканда, биз «мышыктын кутусун ача элекпиз».

Андан кийин үчүнчү фотон (C) корпуска - телепортацияга муктаж болгонго туташтырылат жана алар аны чырмалышкан бөлүкчөлөрдүн бири менен өз ара аракеттенишет. Андан кийин физиктер бул өз ара аракеттенүүнүн параметрлерин (A+C) өлчөп, натыйжада алынган маанини экинчи чырмалышкан фотон (В) жайгашкан Тенерифедеги лабораторияга беришет.

А жана В ортосундагы түшүнүксүз байланыш В бөлүкчөсүн С (A + C-B) бөлүкчөсүнүн так көчүрмөсүнө айлантууга мүмкүндүк берет - ал бир аралдан экинчи аралга океанды кесип өтпөстөн заматта көчүп кеткендей. Башкача айтканда, ал телепортацияланган.

"Биз түпнуска алып жүргөн маалыматты кандайдыр бир түрдө чыгарып алабыз жана башка жерде жаңы оригиналды түзөбүз", - деп түшүндүрөт Зейлингер, ал буга чейин миңдеген жана миңдеген элементардык бөлүкчөлөрдү ушундай жол менен телепортациялаган.

Бул келечекте илимпоздор ар кандай объектилерди, жада калса адамдарды ушундай жол менен телепортациялай алат дегенди билдиреби - баары бир, биз да ушундай бөлүкчөлөрдөн турабыз?

Теориялык жактан алганда, бул абдан мүмкүн. Сиз жөн гана жетиштүү сандагы чырмалышкан жуптарды түзүп, аларды ар кайсы жерлерге алып барышыңыз керек, аларды "телепортация кабиналарына" жайгаштырышыңыз керек - айталы, Лондондо жана Москвада. Үчүнчү кабинага киресиң, ал сканер сыяктуу иштейт: компьютер бөлүкчөлөрүңүздүн кванттык абалын талдап, аларды чырмалышкан бөлүкчөлөр менен салыштырып, бул маалыматты башка шаарга жөнөтөт. Жана ал жерде карама-каршы процесс жүрөт - жана сиздин так көчүрмөңүз чырмалышкан бөлүкчөлөрдөн кайра жаралат.

“Негизги маселелер чечилди”

Иш жүзүндө, нерселер бир аз татаалыраак. Биздин денебизде болжол менен 7 октиллион атом бар (жетиден кийин 27 нөл бар, башкача айтканда, жети миллиард миллиард миллиард) - бул Ааламдын байкалган бөлүгүндөгү жылдыздардан көп.

Анан да, ар бир жеке бөлүкчөлөрдү гана эмес, алардын ортосундагы бардык байланыштарды да талдап, сүрөттөп берүү керек – баары бир жаңы жерде аларды идеалдуу туура тартипте чогултуу керек.

Мындай көлөмдөгү маалыматты чогултуу жана берүү дээрлик мүмкүн эмес - жок дегенде, технологиянын өнүгүүсүнүн азыркы деңгээлинде. Мындай көлөмдөгү маалыматтарды иштетүүгө жөндөмдүү компьютерлер качан пайда болоору белгисиз. Азыр, кандай болгон күндө да, лабораториялардын ортосундагы аралыкты көбөйтүү боюнча иштер жүрүп жатат, бирок телепорт боло турган бөлүкчөлөрдүн санын эмес.

Ошондуктан көптөгөн илимпоздор адамдын телепортациясы жөнүндөгү кыялын ишке ашыруу кыйын деп эсептешет. Мисалы, Нью-Йорк Сити колледжинин профессору жана илимдин белгилүү популяризатору Мичио Каку телепортация 21-кылымдын аягында, балким, 50 жылдан кийин да реалдуулукка айланат деп ишенет. Конкреттүү даталарды атабастан, кээ бир башка эксперттер жалпысынан аны менен макул болушат.

"Бул технологияны өркүндөтүү, сапатты жогорулатуу маселеси. Бирок мен фундаменталдуу маселелер чечилди деп айтаар элем - мындан ары да кемчиликсиздикке чек жок", - дейт Копенгаген университетинин Нильс Бор институтунун профессору Евгений Ползик.

Бирок, жолдо көптөгөн башка суроолор пайда болот. Мисалы, мындай телепортациянын натыйжасында алынган "менин көчүрмөсү" чыныгы мен болобу? Ал дагы ушундай ойлойбу, ошол эле эскерүүлөр болобу? Анткени, мурда айтылгандай, жөнөтүлгөн нерсенин түп нускасы кванттык анализдин натыйжасында жок кылынат.

2004-жылдан 2016-жылга чейин MIT теоретикалык физика борборун жетектеген, азыр Google'да иштеген Эдвард Фархи: "Кванттык телепортация үчүн процессте телепортацияланган объекттин жок кылынышы абдан зарыл жана сөзсүз болот" деп ырастайт. нейтрондорго, протондорго жана электрондорго айланат. Сиз эң сонун көрүнбөйсүз."

Башка жагынан алганда, таза материалисттик көз караштан алганда, биз жасалган бөлүкчөлөр менен эмес, алардын абалы менен аныкталат - жана бул маалымат, илимпоздордун айтымында, өтө так берилет.

Мен ушундай экенине ишенгим келет. Ал эми телепортация жөнүндөгү адамзаттын кыялы атактуу коркунучтуу тасмада чындыкка айланбай турганын, анда башкы каарман чымындын кокустан анын телепортация кабинасына кантип учуп кеткенин байкабай калган…