Есть вопрос, который не дает покоя многим физикам: если мы можем телепортировать субатомные частицы, почему мы не можем сделать то же самое с более сложными объектами, такими как человеческое тело? телепортация человека стал последним рубежом квантовая физика, область, где реальность и научная фантастика часто смешиваются.
Есть только одна очень маленькая проблема: наше тело содержит примерно 10^27 атомов, каждый из которых имеет свое квантовое состояние., это гораздо больше, чем просто титанический вызов. Однако теоретически это не невозможно.
Краеугольный камень человеческой телепортации
Эпоха 1993 когда группа исследователей из IBM опубликовано в журнале Physical Review Letters, революционное исследование: они продемонстрировали, что квантовая телепортация была возможна. Речь шла не о перемещении физических объектов, а о передаче квантовых состояний. Пять лет спустя, В 1998, физики Калифорнийский технологический институт и делльУниверситет Уэльса они превратили эту теорию в реальность, телепортировав фотон через один метр коаксиального кабеля.
Эти ранние эксперименты проложили путь ко все более значительным достижениям. в 2002, ученые изУниверситет Инсбрука и Национальный Институт Стандартов и Технологий Американцам удалось телепортировать частицы, используя квантовую запутанность, без какой-либо прямой связи между отправной точкой и точкой прибытия.
в 2016, физикиУниверситет Калгари они пошли еще дальше, телепортировав частицу через 6 километров оптоволоконных кабелей в городе. В следующем году В 2017Китайская команда установила новый рекорд, телепортировав фотон с Земли на орбитальный спутник. высотой более 300 километров. Это все еще фотон, но за 20 лет он прошел долгий путь.
Самый продвинутый шаг
До сих пор, как уже упоминалось, эксперименты более совершенные системы телепортации были основаны на фотонах, но В 2020 ученые обнаружили, что можно телепортироваться электроны тоже, способные сохранять свое квантовое состояние в течение более длительных периодов времени.
Так будет ли следующим перенос более сложной материи? Если мы сможем мгновенно перемещать частицы света и электроны из точки А в точку Б, мы сможем телепортировать целые атомы, молекулы, живые клетки. и, наконец, несколько смелых подопытных людей? У меня есть сомнения.
Решающая роль квантовой запутанности
Квантовая запутанность — ключевое явление, которое может сделать возможной телепортацию человека. Как объясняет космолог и физик-теоретик Пол Дэвис, Директор Beyond Центр фундаментальных концепций науки о 'Университет штата Аризона, это таинственная связь, которая поддерживает синхронизацию физических состояний далеких частиц.
На практике это означает, что два фотона могут образовывать одно квантовое состояние, даже если они разделены большими расстояниями. Альберт Эйнштейн он назвал это явление «жутким действием на расстоянии», поскольку оно, казалось, нарушало принципы классической физики.
Процесс квантовой телепортации включает в себя три частицы: когда две из них «переплетены», можно передать физические свойства от первой частицы к третьей, даже не вступая в прямой контакт. Это как если бы информация мгновенно телепортировалась из одной точки в другую. Однако от этого до телепортации песчинки еще предстоит пройти долгий путь. Представьте себе, что вы телепортируете человека.
Проблемы человеческой телепортации
Сложность человеческого тела представляет собой величайшую проблему. Учитывая, что все атомы, из которых мы состоим, каждый из которых, в свою очередь, состоит из электронов, протонов и нейтронов, а каждая субатомная частица имеет свое собственное квантовое состояние, объем информации, которую необходимо обработать, (буквально) астрономичен.
Не говоря уже о моей страсти — этике. Нобелевская премия Джон Клаузер В этом смысле возникает два фундаментальных вопроса: если процесс телепортации требует уничтожения оригинала для создания идеальной копии, можем ли мы действительно считать это телепортацией? И, прежде всего, останется ли эта копия «нами»?
Принцип неопределенности Гейзенберга усложняет ситуацию: невозможное одновременно знать положение и скорость частицы с абсолютной точностью. Это означает, что каким бы точным ни было сканирование нашего квантового состояния, мы никогда не достигнем 100% точности. Если только не произойдут открытия, о которых мы сегодня даже не думаем.
За гранью возможного
Несмотря на эти, казалось бы, непреодолимые проблемы, достижения в области квантовых вычислений открывают новые возможности. В отличие от традиционных компьютеров, основанных на электронных битах с двумя возможными состояниями (0 или 1), знаете ли, квантовые компьютеры используют кубиты, которые могут существовать в обоих состояниях одновременно.
Один кубит может выполнять два вычисления одновременно, а при соединении нескольких кубитов посредством квантовой запутанности вычислительная мощность увеличивается в геометрической прогрессии. Чтобы дать вам представление, В 2019 Google показал чем квантовая схема он мог выполнить расчет менее чем за 3 минуты, на что у самого быстрого существующего суперкомпьютера ушло бы 10.000 XNUMX лет.
Эта вычислительная мощность может стать ключом к преодолению технологических проблем телепортации человека. Но даже если бы мы смогли решить все технические проблемы, остался бы фундаментальный вопрос: действительно ли атомы в наших телах и их квантовые состояния делают нас теми, кто мы есть?
