Что такое квантовая телепортация и чем она отличается от DHL

С точки зрения физики телепортировать танк из точки А в точку Б очень просто. Нужно взять танк в точке А, измерить все его элементы, сделать чертежи и отправить их в точку Б. Потом в точке Б по этим чертежам собрать такой же танк. Но с квантовыми объектами дело обстоит значительно сложнее.

 

 

Все в этом мире состоит из протонов, нейтронов и электронов, но все эти элементы по-разному собраны и по-разному движутся.

Говоря научно, они находятся в разном квантовом состоянии. И даже если бы у нас была машина, которая могла бы манипулировать отдельными частицами: собирать из них атомы, из атомов молекулы, мы все равно не смогли бы телепортировать даже амебу.

Дело в том, что у маленьких квантовых объектов нельзя одновременно измерить все их параметры: разобрать квантовый танк на части мы бы еще смогли, а вот измерить их уже нет.

Эту-то проблему и решает квантовая телепортация.

Она позволяет перенести свойства одного объекта на другой объект-болванку: квантовое состояние одного атома на другой атом, скорость и координату одного электрона на другой электрон.

Смысл в том, что не имея никакой возможности узнать, в каком состоянии находится исходный атом, мы можем сделать так, что другой атом будет находиться в таком же неведомом, но конкретном состоянии. Правда, при этом состояние первого атома необратимо изменится, и, получив копию, мы потеряем оригинал.

Итак, телепортация — это перенос состояния с оригинала на атом-болванку.

Для этого физики берут специальные частицы-близнецы.

Лучше всего на эту роль подходит пара красных фотонов, полученных в результате распада одного фиолетового.

Эти фотоны-близнецы обладают уникальным квантовым свойством:

как бы далеко они ни были разнесены, они не перестают чувствовать друг друга.

Как только изменяется состояние одного из фотонов — немедленно изменяется состояние другого.

Так вот, для телепортации квантового состояния из точки А в точку Б берутся эти два фотона. Один отправляется в точку А, другой — в точку Б. Фотон в точке А взаимодействует с атомом, состояние которого нужно передать в точку Б.

Фотон здесь выступает в роли курьера DHL — он приехал к атому, забрал у него пакет документов, таким образом навсегда лишив его этих документов,…

но собрав нужную информацию, после чего садится в грузовик и увозит документы.

В точке Б пакет получает другой фотон и везет его новому владельцу.

 

В точке Б производятся специальные преобразования со вторым фотоном, а затем происходит взаимодействие этого фотона со вторым атомом-болванкой, на который переносится нужное квантовое состояние. В результате атом-болванка становится атомом из точки А.

Все, квантовая телепортация состоялась.

Физика еще очень далека от телепортации человека, зато уже близка спецслужбам и службам безопасности.

Телепортацию квантовых состояний можно использовать, чтобы передать особо секретную информацию.

Информация кодируется квантовым состоянием фотона, после чего состояние телепортируется от одного шпиона к другому.

Если же вражеский шпион попытается перехватить информацию, ему придется произвести измерение состояния фотона, что его необратимо испортит и приведет к ошибкам.

Эти ошибки сразу заметят наши шпионы и догадаются, что враг их подслушивает. Все это называется квантовой криптографией.

Иллюстрация: Максим Чатский

Автор статьи Константин Катамадзе

Теории и Практики

************

 

КОММЕНТЫ К ТЕМЕ:

КАТЯ

В этой области науки еще часто говорят про “wormhole” — пространственно-временные тоннели. Некоторые физики считают, что их вполне можно создавать, в том числе и Эйнштейн считал, что электроны и другие частицы можно так использовать. Добавив энергии, расширить их, чтобы через них могли пролететь объекты, превышающие размер субатомных частиц.

АРТЁМ

Катя)) позвольте добавить. Это понятие называется ещё «червоточены», придумал его ещё Эйнштейн, и они по большей части связаны с Чёрными дырами, в космическом пространстве, ну с физикой, конечно, но применимо именно там, в большей степени)) согласно этой концепции путешествие во

Времени возможно благодаря им, ибо это сокращает Пространство, как бы сжимает его и складывает, и тем самым даёт возможность перемещения в них объектов, сначала субатомных частиц (потому что она сама мала до таких размеров), а затем, если их расширить и удержать эту „нору“ в стабильном состоянии ( а она будет очень сильно стремиться „схватиться“ обратно, сжаться),….

то и больших объектов; эта концепция, как и другие, возникла в силу того, в том числе, что согласно Теории Относительности ничто не может двигаться со скоростями бОльшими скорости Света, а если стоит задача сокращения времени Перемещения в пространстве, то можно „сжать“ пространство, не нарушая постулаты теории относительности)) согласно сегодняшним представлениям физиков, существует теория, что эти «червоточены» существуют в пространстве вокруг нас, только они слишком малы и кратковремены, чтобы их заметить))

КАТЯ

ну, там есть еще теория, что скорость света все-таки изменчива) а еще, что «норы» для перемещения самих людей и вообще больших объектов не понадобятся, нас спасут нано-технологии)

АЛЕКСАНДР

Скорость света изменчива в зависимости от среды, в которой свет распространяется.

Впервые слышу, что «червоточины» или «кротовые норы» придумал Эйнштейн, вообще-то про них официально заявили в 1962-ом году Майкл Моррис и Кип Торн.

В сингулярности большого взрыва теоретически скорость света в вакууме была большей, нежели, чем сейчас…

КАТЯ

В 1935г. Эйнштейн и физик Натан Розен предположили, что электроны и другие частицы можно описать как крохотные тоннели пространства-времени. Двадцать лет спустя Джон Уиллер впервые употребил термин wormhole.

В 1988 году физик из Калифорнийского технологического института Кип Торн и его аспиранты Майкл Моррис и Ури Йертсевер довольно подробно описали, как можно создать подобные пространственно-временные тоннели.

Надеюсь, такое уточнение Вас удовлетворит.

АРТЁМ

мда, есть такая теория)), но пока что она на ранних стадиях, и в ней, насколько я понимаю, указывается, что скорость света может быть меньше, но Эйнштейн указывал, про «ничто не движется с бОльшей скоростью», т.е пока что это не противоречит ОТО)), хотя…

ничто не мешает нам домыслить, что эти постулаты как и другие, действуют в нашей Вселенной, или в нашем пространстве, быть может в другом измерении, постулаты будут иными, и там движение со сверхсветовыми скоростями норма, а не фантастика))

сайт «Сознание Новой Волны«