Почему телепортация может стать реальностью?

В 1931 году американский писатель Чарльз Форт впервые описал понятие телепортации в одном из своих романов. С тех самых пор придуманный Фортом термин стал активно использоваться в фантастической литературе, постепенно становясь не только литературным понятием, но и по-настоящему научным. Так, на сегодняшний день квантовая телепортация постепенно становится не вымыслом, а настоящей реальностью.

Почему телепортация может стать реальностью?

Телепортация постепенно начинает входить в нашу жизнь. По крайней мере, это понятие уже никого не удивляет

Что такое телепортация?

Как уже говорилось выше, термин телепортации пришел к нам из фантастической литературы. Однако, если в книгах этот процесс показывал возможность перемещения человека и предметов даже на самые запредельные расстояния, то современная квантовая физика способна передать квантовое состояние.

Для того, чтобы понять, что такое квантовое состояние, представьте себе обычный компьютер, данные которого хранятся в двоичных битах в виде «0» и «1». По сравнению с таким устройством, квантовый компьютер является гораздо более совершенным изобретением, так как он может хранить данные сразу в двух состояниях одновременно. Кроме того, вся информация из квантового компьютера может быть телепортирована на любое расстояние, что, собственно, и сделали ученые из Австрии и Китая.

Почему телепортация может стать реальностью?

Возможно, в будущем телепортация заменит все основные виды транспорта

Для того, чтобы проверить способность квантового компьютера выходить за рамки двоичного кода, исследователи провели особый эксперимент под названием “Тест Белла”. В таком случае два фотона испускаются в разных направлениях одновременно, причем один из фотонов становится своеобразным “испытуемым”, чьи показатели измеряются и сравниваются со вторым фотоном света. Как показывает практика, передаваемая первым фотоном информация каким-то еще непостижимым образом телепортируется на второй фотон, независимо от того, насколько они далеки друг от друга.

Почему телепортация может стать реальностью?

Кадр из сериала Star Trek

Для проведения нового исследования ученые адаптировали классический эксперимент для телепортации трехуровневого состояния фотона, которое они называют “кутритом». Квантовое состояние в этом случае – это то, через какое из трех оптических волокон проходит фотон. В этом случае, мы должны помнить о том, что квантовая физика позволяет одному фотону находиться в любом или во всех трех волокнах одновременно.

Команда использовала многопортовый светоделитель для направления фотонов, а затем манипулировала их состояниями с помощью вспомогательных фотонов. Тщательно контролируя интерференционные картины этих крошечных частичек света, команда смогла успешно телепортировать квантовую информацию на другой фотон, хотя эти два фотона никогда не взаимодействовали физически.

Проведенный эксперимент показывает, что квантовая телепортация может быть осуществлена не только в трех измерениях, но и теоретически в любом количестве открывающихся в перспективе измерений. В целом, проведенное исследование является шагом к использованию квантовой механики для улучшения электроники. В недалеком будущем квантовый интернет мог бы соединить квантовые компьютеры вместе, чтобы передавать данные невероятно быстро через квантовую телепортацию.

Квантовая телепортация

Суть явления квантовой телепортации (коротко, далее КТ) в том, что мы не передаём на расстояние энергию или вещество. Происходит лишь передача информации. И это не противоречит никаким до сих пор известным принципам.

Ещё предстоит разобраться, как сочетается возможность телепортации информации с принципом локальности, согласно которому на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение.

Почему телепортация может стать реальностью?

Передача информации с использованием КТ требует транспортировки квантовых объектов (одной из пары квантово-запутанных частиц) и дополнительной передачи информации обычными каналами связи.

Потому КТ сейчас не претендует даже на роль канала мгновенной связи (нуль-передатчика).

Транспортная инфраструктура

Самолёты, поезда, корабли, автомобили – большинство транспортных средств станут ненужными. Это замечательно только с одной стороны, ведь одни только автомобили нехило так загрязняют атмосферу нашей планеты. С другой же стороны постепенно обанкротятся мировые автопроизводители, что не только ударит по экономике некоторых стран, но и приведёт к миллионным потерям рабочих мест. Убытки понесут и транспортные компании, хотя многие из них наверняка переориентируются на телепортационную транспортировку – кому-то ведь нужно будет занять эту нишу.

В мире с телепортацией люди не будут знать, что такое пробки. Но и тут, особенно на первых парах, может возникнуть неприятность в виде огромных очередей в пункты телепортации. Ниже поговорим о том, почему не будет индивидуальных телепортеров.

Ещё много интересного в наших соцсетях

Зато деньги налогоплательщиков можно будет сэкономить на обслуживании дорог, которые, несомненно, могут понадобиться для разных нужд, но прежней нагрузки испытывать не будут, а значить и ремонтировать их нужно будет гораздо реже.

Кстати, обязательно почитайте о самых значимых изобретениях 21 века

Телепортационные терминалы

Открытие пространственного портала (а именно о таком способе телепортации идёт речь) будет требовать наличия двух взаимосвязанных точек входа и выхода, ведь если не будет привязки к определённой конечной точке, то велика вероятность несчастных случаев.

Каким бы образом не осуществлялась телепортация, энергозатраты будут колоссальными. Людям ничего не останется, как расширять сферу атомной энергетики. Благо, что с доступной нам технологией, можно будет оборудовать большое количество так необходимых реакторов на другой планете. А с помощью порталов полученная энергия будет напрямую попадать в терминалы.

Концепт телепортационного портала

Целесообразным будет разделение терминалов на пассажирские и на грузовые.

Телепортационные терминалы могут работать по принципу современных аэропортов – так можно избежать контрабанды запрещенных веществ и предупредить террористические акты.

Население крупных городов может значительно уменьшиться, ведь люди теперь могут проживать где угодно: хоть в деревнях, хоть на островах, а на работу просто телепортироваться.

«Ложь, слухи и небылицы»

Для начала давайте уточним, о чем именно идет речь. Под телепортацией мы понимаем мгновенное перемещение объектов на любое расстояние, в идеале — быстрее скорости света.

Само слово придумал в 1931 году американский публицист Чарльз Форт, увлекавшийся исследованием паранормальных явлений. По аналогии с «телевидением», произошедшим от греческого τῆλε («далеко») и латинского video («видеть»), в своей книге «Вулканы небес» он изобрел термин для описания необъяснимых перемещений объектов в пространстве (латинское porto значит «переносить»).

«В этой книге я преимущественно рассматриваю свидетельства того, что существует некая сила переноса, которую я называю телепортацией. Меня обвинят в том, что я собрал воедино откровенную ложь, слухи, небылицы, мистификации и суеверия. В некотором смысле я и сам так думаю. А в некотором смысле нет. Я лишь предоставляю данные», — пишет Форт.

О подобных перемещениях действительно существует множество мифов — например, расхожая легенда о Филадельфийском эксперименте 1943 года, в ходе которого якобы был телепортирован на 320 км американский эсминец «Элдридж».

]]>Почему телепортация может стать реальностью?]]>

Тот самый эсминец, якобы переместившийся в пространстве

Однако на поверку все подобные истории оказываются не более чем домыслами конспирологов, по мнению которых власти скрывают от широкой общественности любые свидетельства о случаях телепортации как военную тайну.

На самом деле всё наоборот: любые достижения в этой области широко обсуждаются в научном сообществе. Например, буквально неделю назад американские ученые рассказали о новом успешном опыте квантовой телепортации.

Давайте же перейдем от городских легенд и фантастической литературы к строгой науке.

Контроль

В современных реалиях телепортация не может быть общедоступной. Так уж устроено наше общество, что кто-то обязательно попытается использовать эту технологию в преступных целях. Да и вообще, представьте, какой хаос начнётся, если завтра в магазинах начнут продавать портативные телепортаторы! Поэтому пользование телепортацией должно регулироваться государством хотя бы на первых парах.

Нужно свести к минимуму подобные несчастные случаи

Прежде, чем внедрять технологию в обиход, ученным придётся продумать антителепортационную защиту. Рано или поздно «плохие ребята» заполучат секрет телепортации, и безопасность каждого гражданина планеты окажется под угрозой. Поэтому несанкционированные открытия порталов должны пресекаться. Возможно, это будет не менее сложно, чем изобрести саму телепортацию.

Исследования космоса

Этому пункту следует уделить особое внимание. С появлением телепортации мы сможем опередить исследования космоса на несколько столетий вперёд. Исследования далёких планет и различных космических тел станут доступными и в разы менее затратными. Просто вспомните сериал «Звёздные врата».

Довольно быстро мы начнём колонизировать другие планеты. Даже если не получится найти миры, где человек мог бы комфортно проживать, то, по крайней мере, необитаемые планеты можно использовать для добычи ресурсов, для строительства промышленных заводов и т.д.

Очень оригинально можно решить проблему загрязнения: выбросы и отходы можно просто телепортировать в необитаемые места космоса.

Альтернативы

Рассмотрим, какие есть альтернативы. Первая идея, которая также присутствует в фантастике, это копирование.

Копирование

Объект телепортации сканируется в точке А, а в точке Б создаётся его полная копия. Что делать с прототипом? По всей видимости, прототип придется утилизировать.

Представьте себе эдакий био-принтер со шредером :).

Задача сканирования и копирования очень сложная. Её можно упростить, принимая во внимание, что какие то части объекта требуют более точного воспроизведения, а какие то — нет. К примеру, копировать обед, переваривающийся внутри вашего ЖКТ — непозволительная роскошь. А копирование патологий, приобретенных мутаций, дефектов — вообще глупо. Нужно скопировать мозг объекта, остальное требуется только реконструировать.

Сознание и контейнер

Что есть наши ощущения присутствия в данной точке, здесь и сейчас? Это лишь набор импульсов от наших «биологических датчиков» до центра обработки этих датчиков — головного мозга.

Наше сознание сформировано мозгом, остальная часть организма — это контейнер, оболочка для нашего нервного центра. Если удастся отделить функционирующий мозг от оболочки, а потом создать механизм дистанционного «подключения» к синтетической оболочке, то переключение между носителями будет восприниматься как «телепортация сознания».

Возвращаясь на землю

Возвращаясь с «небес к земному», интересно взглянуть в какой стадии находятся требуемые технологии для создания альтернативной телепортации.

Нуль-связь

Что касается нуль-связи, а она требуется для быстрой передачи данных на космические расстояния, то фундаментальная физика говорит, что это возможно.

Био сканер, принтер, шредер

Субатомное сканирование частица за частицей с созданием копии пока не выполнимая задача. Вообще, это предмет для отдельного полета фантазии.

Сложностей тут несколько и не только технических. Как минимум об одной я уже упомянул — «проблема прототипа» — куда его потом девать? Вторая проблема — это определение скорости сканирования. Насколько быстро нужно провести анализ прототипа, чтобы жизнедеятельность объекта не накладывала влияния на этот процесс? Учитывая субатомный характер этого процесса, времена могут составить пико и даже фемто секундные диапазоны.

Почему телепортация может стать реальностью?

Но по сравнению с последующей задачей — созданием копии, сканирование — детская забава.

Возможно, я сильно усложняю задачу, и достаточно лишь сканировать позиции клеток организма. Как работает мозг до конца не ясно. Насколько подробно его нужно «сфотографировать», чтобы возможным стало копирование личности, запечатленной в нем?

Кибер-контейнер

Представьте себе бункер, где хранится мозг. Ничего лишнего — только мозг, без привычного биологического контейнера. А контейнеры, которыми дистанционно управляет мозг, находятся где то далеко.

Почему телепортация может стать реальностью?

Нужны как минимум две технологии — системы жизнеобеспечения мозга и интерфейс для подключения к живым клеткам мозга.

Недавно Элон Маск создал компанию Neuralink. Он собирается создавать технологию, которая позволит людям подключать свой мозг к компьютеру.

Философия

Играет ли Бог в кости?

Слышали про кота Шрёдингера — того, что сидит в коробке ни жив ни мёртв? Эту оригинальную метафору австрийский физик Эрвин Шрёдингер придумал для описания загадочного свойства элементарных частиц — суперпозиции. Дело в том, что квантовые частицы могут одновременно находиться сразу в нескольких состояниях, которые в привычном нам мире полностью исключают друг друга. Например, электрон не вращается вокруг ядра атома, как мы привыкли думать, а находится одновременно во всех точках орбиты (с разной вероятностью).

Пока мы не открыли кошачью коробку, то есть не измерили характеристики частицы (в нашем примере — не определили точное местоположение электрона), сидящий там кот не просто жив или мёртв — он и жив, и мёртв одновременно. Но когда коробка открыта, то есть измерение сделано, частица оказывается в одном из возможных состояний — и больше оно не меняется. Наш кот либо жив, либо мертв.

Если в этом месте вы окончательно перестали что-либо понимать — не переживайте, этого не понимает никто. Природу квантовой механики уже много десятилетий не могут объяснить самые гениальные физики мира.

Для телепортации используется явление квантовой запутанности. Это когда две элементарные частицы имеют одно происхождение и находятся во взаимозависимом состоянии — проще говоря, между ними существует некая необъяснимая связь. За счёт этого запутанные частицы могут «общаться» между собой, даже находясь на огромном расстоянии друг от друга. И, узнав состояние одной частицы, вы можете с абсолютной уверенностью предсказать состояние другой.

]]>Почему телепортация может стать реальностью?]]>

О необъяснимом феномене запутанных частиц Альберт Эйнштейн много лет спорил с одним из отцов-основателей квантовой теории Нильсом Бором (слева). В ходе одного из таких споров Эйнштейн произнес свою знаменитую фразу «Бог не играет в кости», на что получил от Бора ответ: «Альберт, не указывай Богу, что ему делать!»

Представьте, что у вас есть две игральные кости, которые в сумме всегда дают семь. Вы потрясли их в стакане и одну кость бросили за спину, а другую — перед собой и накрыли ладонью. Подняв руку, вы увидели, что выбросили, скажем, шестерку — и теперь можете с уверенностью утверждать, что вторая кость, у вас за спиной, выпала единицей кверху. Ведь сумма двух чисел должна быть равна семи.

Звучит невероятно, правда? С привычными нам игральными костями такой номер не пройдет, а вот запутанные частицы ведут себя именно так — и только так, хотя природа этого явления пока тоже не поддается объяснению.

«Это самый невероятный феномен квантовой механики, его невозможно даже осмыслить, — разводит руками профессор MIT Уолтер Левин, один из самых авторитетных физиков мира. — И не спрашивайте меня, почему так происходит и как это работает, потому что такой вопрос — это удар ниже пояса! Всё, что мы можем сказать — судя по всему, именно так устроен наш мир».

Однако это вовсе не значит, что этот загадочный феномен нельзя использовать на практике — ведь он раз за разом подтверждается как формулами, так и экспериментами.

]]>Почему телепортация может стать реальностью?]]>

Символ квантовой запутанности

Как телепортация повлияет на простых людей

Теперь не будет проблемой побывать в новых местах. Ну как «не будет»… Экономить можно будет только время на поездку и, если повезёт, средства на неё, но сам отдых всё равно будет платным. Тем не менее, цены на туристические услуги могут упасть, ведь появится множество мест для отдыха в новых привлекательных местах, и каждый владелец такой «базы отдыха» будет предлагать более выгодные условия для посетителей. Вообще, за каждого отдыхающего будет вестись нехилая борьба.

Мы станем более ленивыми

Сложно представить, какова будет стоимость одного перемещения. Затраты на энергию, на обслуживание сложного оборудования, на оплату персоналу – всё это компании, ответственные за телепортацию не будут оплачивать со своего кармана. Но учитывая, что этой услугой будут пользоваться миллиарды людей, то слишком дорого она стоить не будет.

Наверняка мы сможем телепортировать и заряженные частицы, в том числе и электричество. Теперь проблем с проводами не будет. Интернет станет сверхбыстрым. Хотя будет ли в нём такая большая потребность? Ну, разве что социальные сети наверняка станут чуточку менее популярными. А что может стать очень-очень востребованным, так это интернет-магазины и онлайн-заказ еды. Просто представьте: несколько кликов и все покупки уже у вас дома. Но это всё при условии, что в домах будет разрешено устанавливать телепортационные устройства хотя бы для перемещения неорганических объектов.

Даже обычные квартиры изменятся в бытовом отношении, например не нужны будут водопроводные трубы, канализация; у нас будет беспородной беспроводной душ и прочие ништячки.

Нам будет проще познавать мир. Представьте урок географии, посвящённый изучению Австралии, где дети не на картинке, а воочию изучают этот материк.

Да и вообще представьте, насколько проще будет ловить покемонов))

«Фундаментальные вопросы решены»

На практике всё несколько сложнее. Дело в том, что в нашем теле примерно 7 октиллионов атомов (после семерки идет 27 нулей, то есть это семь миллиардов миллиардов миллиардов) — это больше, чем звезд в обозримой части Вселенной.

А ведь проанализировать и описать нужно не только каждую отдельную частицу, но и все связи между ними — ведь в новом месте их необходимо собрать в идеально правильном порядке.

Собрать и передать такое количество информации практически невозможно — во всяком случае, на современном уровне развития технологий. И когда появятся компьютеры, способные обрабатывать такие объемы данных, неизвестно. Сейчас, во всяком случае, работа ведется над увеличением расстояния между лабораториями, а не количества телепортируемых частиц.

Именно поэтому многие ученые считают, что мечта о телепортации человека вряд ли осуществима. Хотя, например, профессор Нью-Йоркского Сити-колледжа и известный популяризатор науки Митио Каку убежден, что телепортация станет реальностью уже до конца XXI века — а может, и через 50 лет. Не называя конкретных сроков, с ним в целом согласны и некоторые другие эксперты.

«Это вопрос улучшения технологии, улучшения качества. Но я бы сказал, что фундаментальные вопросы решены — и дальше нет предела совершенству», — уверен профессор Института Нильса Бора в Копенгагенском университете Юджин Ползик.

]]>Почему телепортация может стать реальностью?]]>

Однако тут попутно возникает масса других вопросов. Например, будет ли полученная в результате такой телепортации «копия меня» — настоящим мной? Будет ли она так же думать, обладать теми же воспоминаниями? Ведь, как уже упоминалось раньше, оригинал отсылаемого предмета в результате квантового анализа разрушается.

«Для квантовой телепортации разрушение телепортируемого предмета в процессе — абсолютно необходимо и неизбежно, — подтверждает Эдвард Фархи, который с 2004 по 2016 гг. возглавлял Центр теоретической физики MIT, а сейчас работает в Google. — Я думаю, вы просто превратились бы в кучу нейтронов, протонов и электронов. Выглядели бы вы не лучшим образом».

С другой стороны, с сугубо материалистичной точки зрения, нас определяют не сами частицы, из которых мы состоим, а их состояние — а эта информация, утверждают ученые, передается исключительно точно.

Хотелось бы верить, что это так. И что мечта человечества о телепортации не обернется реальностью известного фильма ужасов, где главный герой не заметил, как в его телепортационную кабину случайно залетела муха…


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.