Дали телепортацијата е научно можна? Дали наскоро ќе можеме да патуваме низ световите речиси моментално? Денес ќе се обидеме да кажеме што е ново во оваа област.
Телепортацијата е човечки сон уште од почетокот на светот. Човекот сака веднаш да се движи во вселената, да патува, без да губи време на заморни патувања на долги растојанија. Оваа тема одамна е присутна во многу дела од поп-културата, но сè уште е предмет на истражување. Иако, уште во 2004 година, дури и беше регистриран патент на „системот за телепортација на цело тело“, веќе ги има првите успеси во истражувањето на телепортацијата, но тие докажуваат дека тоа воопшто нема да биде она што го очекуваме од оваа технологија.
Зошто темата за телепортација толку многу ја разбранува имагинацијата на човештвото? Кога би направиле листа на најпосакуваните технологии во светот, телепортацијата би била во првите редови. Помислете само колку проблеми би решиле доколку можеме веднаш да се движиме помеѓу различни места. За жал, постојат многу индикации дека телепортацијата во формата што би сакале да ја видиме, барем засега, е надвор од нашиот дофат. Сепак, тоа не значи дека телепортацијата воопшто не е можна. Таа едноставно изгледа поинаку отколку што замислуваме.
Не може да се зборува за телепортација без краток вовед во основите на квантната физика. И ова, пак, може да обесхрабри многу луѓе да ја читаат статијата понатаму. Но, верувајте, нема да навлегуваме многу длабоко во тие сиромашни квартови, туку ќе се обидеме површно, со едноставни зборови и со јасни примери, да го објасниме принципот на телепортација. Ајде да се обидеме да објасниме како може да работи токму сега. Но, зошто велам точно „како функционира сега“? Дали ова веќе се случува? Да, дами и господа, првите сериозни чекори се веќе направени. Сепак, научниците успеаја да телепортираат не личност, опрема или материјали, туку информации. Дали успеавме да ве заинтригираме? Прочитајте за истото.
Напредокот во истражувањето за телепортација
Сите знаат што е телепортација, но не секој знае дека веќе се преземени неколку чекори во нејзиниот развој. И помина долго време откако Ајнштајн се занимаваше со ова прашање. Научниците веќе открија дека сè започнува на ниво на микроскала, односно на ниво на квантни честички. Кога почнале да се проучуваат овие квантни честички, било забележано нивното чудно однесување. Самиот процес на нивната интеракција беше сосема поинаков од се што може да се види со голо око на макро скала. Се покажа дека квантна честичките можат да бидат на две места одеднаш. Научниците ова го нарекуваат принцип на суперпозиција. Меѓутоа, суперпозиција се случува само кога честичките не комуницираат едни со други, односно ништо не им се случува. Кога тие се во мирување, зборуваме за таканаречениот колапс на бранот на веројатност. Сфаќам дека на многумина од вас им е тешко да го разберат сето ова. Најлесен начин да се илустрира оваа состојба е со помош на компјутерски битови. Како што знаете, тие работат во бинарниот систем, односно можат да бидат нула или еден. И кјубитите (квантните битови) можат да бидат и „нула“ и „еден“ во исто време - додека бранот на веројатност не пропадне.
Ајнштајн успеал да го открие она што тој го нарекол „фантомска интеракција на далечина“. Во текот на неговото истражување, се покажа дека обичните честички можат да бидат испреплетени на квантно ниво. Без да навлегувам во детали, ќе кажам дека таквите две честички можат да се парат, иако имаат различни својства (на пример, импулс). И сега најинтересното е што по спарувањето, својствата на едната се менуваат, истовремено менувајќи ги својствата на другата честичка. Без разлика на растојанието тие се! И токму на ова функционира телепортацијата денес. Ако се обидете да го опишете со едноставни зборови, се разбира, бидејќи понатаму во шумата...
Во лабораториите, научниците успеаја да ја пренесат состојбата на честичката од точката А во точката Б, но со ова не се пренесуваат конкретни информации за оваа честичка. Зошто? Главниот проблем е што, врз основа на моменталната состојба на истражувањето, двете страни не можат да ги утврдат овие првични информации, односно научниците не можат да утврдат што е прво, а што потоа. Скоро како пилешкото и јајцето. Во оваа фаза, вреди да се истакнат овие концепти. Се испостави дека информацијата е нешто многу покомплицирано од однесувањето на самата честичка.
И ова е главното ограничување во развојот на технологијата за телепортација, која во исто време фрла светлина на она што може да се постигне во иднина, а што веројатно не може да се постигне. Да резимираме. Во моментов, ние сме во состојба да ги „спариме“ честичките една со друга на квантно ниво. Можеме да ја пренесеме состојбата на честичките од точката А во точката Б, но не ги пренесуваме потребните информации. Немаме технолошки можности да развиеме посебен канал кој би ја пренесувал оваа информација со брзина на светлината. На Земјата, ние пренесуваме информации преку радио канали или оптички влакна, но ова е сосема друго ниво.
Прочитајте исто така: За квантните компјутери со едноставни зборови
Трик со монети
Па, зошто не ги телепортираме информациите во голем обем кога се чини дека ја совладавме технологијата? Па, не е сè толку едноставно како што може да изгледа. Ние не контролираме целосно во каква квантна состојба (а со тоа и резултат на телепортација) ќе завршиме. За да го објаснат ова, научниците го користат примерот на монета.
Имаме две монети заплеткани во квантната димензија. Секоја може да има една од двете состојби - обратна или обратна страна, едната оди кај испраќачот, другата кај примачот. По заплеткувањето, ако првиот покажува на аверсот, вториот мора да покажува и на аверсот. За среќа или за жал, горе-долу така функционира во квантната физика. Знаејќи го ова, испраќачот почнува да ја врти првата паричка и во исто време паричката се врти до оној на кого му била испратена. Додека паричката се врти, никој не го знае исходот. Ниту испраќачот ниту примачот. Додека паричката на испраќачот не престане, тој не знае какви информации всушност испраќа до примачот. Накратко, испраќаме „нешто“, но навистина не знаеме што. Додека не се испрати, информацијата останува во суперпозиција.
Ова ограничување го оневозможува испраќањето конкретни информации во оваа фаза на развој, бидејќи испраќачот не може да определи дали ќе го добиеме она што тој имал намера да го испрати. Значи, нема канал за пренос кој ги проверува информациите од двете страни. Овде би можеле да ни помогнат квантните компјутери, но тие само сега се појавуваат и досега се прилично примитивни. За нив ќе зборуваме денес.
Прочитајте исто така: Блокчејн на утре: Иднината на индустријата за криптовалути со едноставни зборови
Дали е воопшто можна човечка телепортација?
Овде доаѓаме до најважното прашање за многумина. Значи, дали воопшто можеме да размислуваме за телепортирање на луѓе или други организми врз основа на денешната реалност? Па, веројатно нема ниту еден човек на Земјата кој би можел недвосмислено да одговори на ова прашање. Сепак, гледајќи ја насоката на развој, јас лично сметам дека засега треба да се заборави. Зошто?
Забележете дека кога зборуваме за телепортација, секогаш зборуваме за пренесување на состојбата на честичките. Затоа, оваа честичка мора да биде во некоја „дефинирана“ состојба. Во меѓувреме, човечкиот мозок се менува секоја микросекунда. Милијарди синапси, електрони, импулси - овој процес е речиси невозможно да се запре. Можеби изгледа дека мозокот е место каде што се чуваат информациите добиени од околината. Тогаш би можело да се телепортира личност со таа информација, но сигурно нема да биде истата личност со ист мозок како кога бил направен „потегот“. На крајот на краиштата, самата држава е еден вид рекорд, а во случајот со нашиот нервен центар, нема ни почетна „состојба“. Освен ако не зборуваме за психичар.
Се разбира, тоа се само нагаѓања и претпоставки, бидејќи во моментов никој не може јасно да предвиди што ќе донесе иднината. Сепак, сегашната насока на истражување и развој на технологии за телепортација нè тера да разбереме дека ќе одиме во друга насока.
Дали иднината на телепортацијата е поврзана со квантните компјутери?
Значи, има ли иднина во телепортацијата и што е тоа? Уште еден пробив во оваа тема се случи во 2019 година. Како што веќе спомнавме, телепортацијата на квантната состојба е теоретски можна на секое растојание. Само теоретски, бидејќи сè уште не е целосно истражено, но самиот факт на движење на честичка на растојание од повеќе од 500 километри може да го докаже тоа. Знаеме и дека убедливо најкомплексната единица на информации е најмалиот кјубит (т.е. добро познатиот „бит“ во суперпозиција).
И покрај ова, поради колапсот на бранот на веројатност при набљудување, досега успеавме да телепортираме во состојба 0 или 1, и ништо друго. Пред извесно време, два независни тима на научници успеаја да испратат суперпозиција од три состојби истовремено, што тие го нарекоа секач. Сепак, не беше целосно успешен, но самиот обид добро покажува дека научниците не заборавиле на телепортацијата. Што значи ова за нас? Накратко, тоа значи дека многу бавно, но сепак ја зголемуваме моќта, што во иднина може да доведе до првиот целосен пренос на информации.
На крајот на 2019 година ситуацијата стана уште поинтересна. Тим на научници од Цирих успеа да се телепортира квант на податоци. 10000 квантни битови (кјубити) беа префрлени помеѓу независни компјутерски системи за една секунда. Тие изградија компјутерски чип со електроника со големина од три микрони. Двајца беа предаватели, додека третиот беше приемник. Заплетканите електрони на температури блиску до апсолутната нула значеа дека податоците испратени до предавателот се појавуваат и во приемникот, т.е. според принципите на квантната физика. И зошто зборуваме за телепортација, а не само за пренос на податоци? Па, затоа што немаше жица или друга одредена патека помеѓу системите.
Верувам дека сите прашања дискутирани погоре создаваат прилично песимистичка верзија на настаните, што пак ќе го одрази вашиот ентузијазам за темата. Но, не е време за паника и губење интерес за темата телепортација. Науката не стои. Со развојот на истражувањата за телепортација на состојбата на квантните честички, конечно почна да се појавува опрема во форма на квантни компјутери. „Каква врска има ова со нашата тема? - прашуваш ти. Па, со нивна помош сакаме да постигнеме создавање на посебен квантен канал. Благодарение на ова, ќе може да се телепортираат информациите, наместо да се испраќаат, како што е сега, меѓу другото со помош на оптички влакна (се разбира, станува збор за „традиционална дистрибуција“, а не за квантни честички) . Да - ова е начин на наводното влијание на „испраќачот на монетата“ врз резултатот од неговото циркулирање на монетата на примачот.
Работата на таквите компјутери е интересна да се опише, ако разбирате дека квантен компјутер не може да се спореди со обичен десктоп компјутер. Сето ова е исто како да се каже дека ламбата со вжарено е само „посилна свеќа“. Тоа се сосема различни технологии кои не се ни слични една на друга. И како што современите компјутери работат со две состојби во бинарниот систем (0 и 1), квантните компјутери можат да работат со состојби кои се во суперпозиција. Така, на пример, тие можат да бидат 60% нула и 40% еден во исто време. Тоа звучи комплицирано, па да преминеме на друг пример.
Играме „аверс или обратно“ со компјутерот (веќе спомнав дека ова е омилен пример на научниците кога објаснуваат квантни состојби). Аверсот е стандардно на масата. Во првиот круг, компјутерот може да ја преврти паричката или да ја остави непроменета, но не го знаеме исходот од конечната одлука. Потоа ја добиваме истата можност, а ниту компјутерот не го знае резултатот. По неколку круга се проверува состојбата на паричката. Ако се смени аверсот, победува компјутерот, во спротивно ние победуваме. Ова ни дава точно 50% шанси за победа.
Ако ја играме истата игра со квантен компјутер, компјутерот во основа ќе добие 100% шанса за победа (во една студија освои 97% во преку 300 различни игри, останатите 3% веројатно се ... поради системска грешка). Но, како е ова можно? Замислете дека секој круг компјутерот ја задржува својата суперпозиција, бидејќи тоа не го гледа ниту еден набљудувач (никој од околината, вклучително и нас). Во исто време, машината одлучува 30% во корист на аверсот и 70% во корист на напуштање на сегашната состојба, во следниот круг избира друга. Но, најважно е дека квантниот компјутер секогаш избира две различни состојби (кога избираме само една). На самиот крај од играта, кога ќе се открие исходот, бранот на веројатност се распаѓа и... тој победува.
Дали нè мами квантниот компјутер? Не! Знам дека е тешко да се разбере, но замислете дека во текот на овие неколку круга, компјутерот истура два различни сока во еден сад во различни пропорции и на самиот крај ги одвојува двете компоненти од смесата, буквално ја „надминува“ веројатноста и секогаш прави правилен избор. Тешко е да се поверува, но во пракса токму тоа се случува.
Нејасен феномен, но е добра илустрација за моќта на квантната физика. На ниво на квантни молекули, таков компјутер би бил многу подобар во развојот, на пример, нови лекови. Тоа секако добро би ни било во услови на пандемија и да ги надминеме другите болести. Но, најважно е дека таков компјутер ќе биде корисен во развојот на информациските технологии за телепортација. И ова не се тривијални зборови! Кога ќе има многу квантни компјутери во светот, квантните молекули на секоја од нив ќе можат да се мешаат (спарат) една со друга. Потоа, ако го промениме својството на еден од нив, ќе ја промениме и состојбата на спарената молекула. Конечно, ќе може да се испрати информација, бидејќи веднаш по нивното испраќање може да се одреди почетната и конечната состојба. Во секој случај, да се потсетиме на достигнувањата на квантниот суперкомпјутер на Google. За 200 секунди направил пресметки за кои би биле потребни... 10 години работа на најбрзиот „нормален“ суперкомпјутер. Така можете да го видите огромниот потенцијал и моќ што го носи.
Така би се создал сосема нов канал на пренос, за кој не ни сонувавме. Исто како оптичко влакно или радио канал сега. И бидејќи, како што веќе беше споменато, теоретски нема ограничување на растојанието за телепортирање на квантната состојба, ние исто така ќе можеме да комуницираме со други планети за миг. И тоа на исклучително безбеден начин. Благодарение на телепортацијата, дури и теоретски би било невозможно да се „фатат“ информациите. Од друга страна, доколку телепортацијата стане возможна, интелигентна личност ќе најде начин да го направи тоа. Можеби сè уште не знаеме толку многу и затоа не сме баш хомо сапиенс...
И сега стигнавме до крајот на разговорот за сегашната и идната состојба на развојот на телепортацијата. Мора да се признае дека идните планови изгледаат многу поинтересно, особено што не се сите толку далеку колку што мислите. Исто така, треба да се запомни дека не можеме да предвидиме каква ќе биде всушност иднината. Современиот свет докажа дека понекогаш она што изгледаше како фантазија пред 30 години, денес станува реалност. Сите тези (особено оние поврзани со човечка телепортација) се засноваат на достапни информации и предвидувања за развој на истражувањето. Затоа, се надеваме дека технологијата на квантно пресметување наскоро ќе стане подостапна и разбирлива. И, се разбира, сакаме оваа револуција да се случи за време на нашиот живот. Навистина сакам да видам како човек може веднаш да се пресели на Марс или Алфа Кентаур. Соништа, соништа, соништа...
Прочитајте исто така: