ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის მეცნიერთა ჯგუფმა ჩაატარა სატელიტური ექსპერიმენტი ჩახლართული ფოტონების წყვილებს შორის კვანტური მდგომარეობების გადაცემაზე (ე.წ. კვანტური ტელეპორტაცია) რეკორდულ მანძილზე 1200 კმ-ზე მეტ მანძილზე.

ფენომენი (ან ჩახლართულობა) ხდება მაშინ, როდესაც ორი ან მეტი ნაწილაკის მდგომარეობა ურთიერთდამოკიდებულია (კორელირებული), რომლებიც შეიძლება დაიყოს თვითნებურად დიდ დისტანციებზე, მაგრამ ამავე დროს ისინი აგრძელებენ ერთმანეთის „გრძნობას“. ერთი ნაწილაკების პარამეტრის გაზომვა იწვევს მეორის ჩახლართული მდგომარეობის მყისიერ განადგურებას, რაც ძნელი წარმოსადგენია კვანტური მექანიკის პრინციპების გააზრების გარეშე, მით უმეტეს, რომ ნაწილაკები (ეს იყო სპეციალურად ნაჩვენებიეგრეთ წოდებული Bell უთანასწორობის დარღვევის ექსპერიმენტებში) არ აქვს რაიმე ფარული პარამეტრი, რომელშიც შეინახება ინფორმაცია „თანამგზავრის“ მდგომარეობის შესახებ და ამავდროულად, მდგომარეობის მყისიერი ცვლილება არ იწვევს დარღვევას. მიზეზობრიობის პრინციპს და არ იძლევა ამ გზით სასარგებლო ინფორმაციის გადაცემის საშუალებას.

რეალური ინფორმაციის გადასაცემად, დამატებით აუცილებელია ნაწილაკების ჩართვა, რომლებიც მოძრაობენ სინათლის სიჩქარეზე, რომელიც არ აღემატება. ჩახლართული ნაწილაკები შეიძლება იყოს, მაგალითად, ფოტონები, რომლებსაც აქვთ საერთო წინამორბედი და დამოკიდებული პარამეტრია, ვთქვათ, მათი სპინი.

არა მხოლოდ ფუნდამენტურ ფიზიკაში ჩართული მეცნიერები, არამედ ინჟინრებიც, რომლებიც აპროექტებენ უსაფრთხო კომუნიკაციებს, ინტერესდებიან ჩახლართული ნაწილაკების მდგომარეობების გადაცემით უფრო დიდ დისტანციებზე და ყველაზე ექსტრემალურ პირობებში. მიჩნეულია, რომ ნაწილაკების ჩახლართულობის ფენომენი მომავალში, პრინციპში, გაუტეხელ საკომუნიკაციო არხებს მოგვცემს. „დაცვა“ ამ შემთხვევაში იქნება საუბრის მონაწილეთა გარდაუვალი შეტყობინება, რომ მათ კომუნიკაციაში მესამე მხარე ჩაერია.

ამის დასტური იქნება ფიზიკის ხელშეუხებელი კანონები – ტალღის ფუნქციის შეუქცევადი კოლაფსი.

ასეთი უსაფრთხო კვანტური კომუნიკაციის განსახორციელებლად მოწყობილობების პროტოტიპები უკვე შექმნილია, მაგრამ ასევე ჩნდება იდეები ყველა ამ „აბსოლუტურად უსაფრთხო არხის“ ფუნქციონირების კომპრომისის შესახებ, მაგალითად, შექცევადი სუსტი კვანტური გაზომვების გზით, ასე რომ, ჯერ კიდევ გაურკვეველია იქნება თუ არა კვანტური კრიპტოგრაფია. შეძლოს პროტოტიპის ტესტირების ეტაპის დატოვება იმის გარეშე, აღმოჩნდება თუ არა ყველა განვითარება წინასწარ განწირული და პრაქტიკული გამოყენებისთვის შეუფერებელი.

კიდევ ერთი მომენტი: ჩახლართული მდგომარეობების გადაცემა აქამდე ხდებოდა მხოლოდ 100 კმ-ზე მეტი დისტანციებზე, ოპტიკურ ბოჭკოში ან ჰაერში ფოტონების დაკარგვის გამო, რადგან ალბათობა იმისა, რომ ზოგიერთი ფოტონი მაინც მიაღწევს დეტექტორი თანდათან პატარა ხდება. დროდადრო ჩნდება ცნობები ამ გზაზე შემდეგი მიღწევების შესახებ, მაგრამ ჯერ არ არის შესაძლებელი ასეთი კავშირით მთელი მსოფლიოს დაფარვა.

ასე რომ, ამ თვის დასაწყისში კანადელმა ფიზიკოსებმა განაცხადეს წარმატებული მცდელობები უსაფრთხო კვანტური არხის მეშვეობით თვითმფრინავთან კომუნიკაციისთვის, მაგრამ ის გადამცემიდან მხოლოდ 3-10 კილომეტრში იყო.

ეგრეთ წოდებული კვანტური გამეორების პროტოკოლი აღიარებულია, როგორც სიგნალის გავრცელების რადიკალურად გაუმჯობესების ერთ-ერთი გზა, მაგრამ მისი პრაქტიკული მნიშვნელობა რჩება კითხვის ნიშნის ქვეშ, რიგი რთული ტექნიკური საკითხების გადაჭრის აუცილებლობის გამო.

კიდევ ერთი მიდგომა არის ზუსტად სატელიტური ტექნოლოგიის გამოყენება, რადგან თანამგზავრს შეუძლია ერთდროულად დარჩეს დედამიწის სხვადასხვა ძალიან შორეულ ადგილებში. ამ მიდგომის მთავარი უპირატესობა ის იქნება, რომ ფოტონების ბილიკის უმეტესი ნაწილი იქნება ვირტუალურ ვაკუუმში, თითქმის ნულოვანი შთანთქმის და დეკოჰერენტობის გარეშე.

სატელიტური ექსპერიმენტების მიზანშეწონილობის საჩვენებლად, ჩინელმა ექსპერტებმა ჩაატარეს წინასწარი სახმელეთო ტესტები, რომლებმაც აჩვენეს ჩახლართული ფოტონების წყვილის წარმატებული ორმხრივი გავრცელება ღია გარემოში 600 მ, 13 და 102 კმ მანძილზე, არხის ეფექტური დანაკარგით 80 დბ. ასევე ჩატარდა ექსპერიმენტები კვანტური მდგომარეობების გადატანაზე მოძრავ პლატფორმებზე მაღალი დანაკარგების და ტურბულენტობის პირობებში.

ავსტრიელი მეცნიერების მონაწილეობით დეტალური ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლის შემდეგ, 100 მილიონი დოლარის სატელიტი შეიქმნა და გაშვებული იქნა 2016 წლის 16 აგვისტოს გობის უდაბნოში სატელიტური გაშვების ცენტრიდან Jiuquan, Long March 2D გამშვები მანქანის გამოყენებით ორბიტაზე 500 კმ სიმაღლეზე. .

თანამგზავრს დაარქვეს "მო ცუ" ძველი წელთაღრიცხვით მე-5 საუკუნის ძველი ჩინელი ფილოსოფოსის, მოიზმის (მოძღვრება საყოველთაო სიყვარულისა და სახელმწიფო კონსექვენციალიზმის) დამაარსებლის პატივსაცემად. რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში ჩინეთში მოჰიზმი წარმატებით ეჯიბრებოდა კონფუციანელობას, სანამ ეს უკანასკნელი არ იქნა მიღებული სახელმწიფო იდეოლოგიად.

Mozi მისიას მხარს უჭერს სამი სახმელეთო სადგური: Delinghe (Qinghai Province), Nanshan ურუმჩიში (Sinjiang) და GaoMeiGu ობსერვატორია (GMG) Lijiang (იუნანის პროვინცია). მანძილი დელინგესა და ლიჯიანს შორის არის 1203 კმ. ორბიტაზე მოძრავ თანამგზავრსა და ამ სახმელეთო სადგურებს შორის მანძილი 500-2000 კმ-ს შეადგენს.

იმის გამო, რომ ჩახლართული ფოტონები არ შეიძლება უბრალოდ „გაძლიერდეს“ კლასიკური სიგნალების მსგავსად, ახალი ტექნიკის შემუშავება გახდა საჭირო, რათა შემცირდეს გადამცემი კავშირების შესუსტება დედამიწასა და თანამგზავრებს შორის. საჭირო კომუნიკაციის ეფექტურობის მისაღწევად საჭირო იყო ერთდროულად მიღწეული სხივის მინიმალური განსხვავება და დეტექტორების მაღალსიჩქარიანი და მაღალი სიზუსტის დამიზნება.

ორი ფოტონის ჩახლართულობის ულტრა მანათობელი კოსმოსური წყაროს და მაღალი სიზუსტის APT (შეძენის, მითითების და თვალთვალის) ტექნოლოგიის შემუშავებით, გუნდმა დაადგინა „კვანტური შეერთება“ 1203 კმ-ით გამოყოფილ ფოტონების წყვილებს შორის, მეცნიერებმა ჩაატარეს ე.წ. Bell ტესტი ლოკალიზაციის დარღვევების შესამოწმებლად (დაშორებული ნაწილაკების მდგომარეობაზე მყისიერი ზემოქმედების უნარი) და მიღებულია შედეგი ოთხი სიგმის სტატისტიკური მნიშვნელობით (სტანდარტული გადახრები).

ფოტონის წყაროს დიაგრამა თანამგზავრზე. KTiOPO4 (PPKTP) კრისტალის სისქე 15 მმ. ღერძიდან გამოყვანილი წყვილი სარკე ფოკუსირებულია ტუმბოს ლაზერზე (PL) PPKTP კრისტალის ცენტრში. Sagnac ინტერფერომეტრის გამომავალი იყენებს ორ დიქრომატულ სარკეს (DM) და ფილტრებს სიგნალის ფოტონების გამოსაყოფად ტუმბოს ლაზერიდან. ორი დამატებითი სარკე (PI), დისტანციურად კონტროლირებადი მიწიდან, გამოიყენება სხივის მიმართულების წვრილად დასარეგულირებლად სხივების შეგროვების ოპტიმალური ეფექტურობისთვის. QWP - მეოთხედი ტალღის ფაზის განყოფილება; HWP - ნახევარტალღოვანი ფაზის განყოფილება; PBS - პოლარიზებული სხივის გამყოფი.

წინა მეთოდებთან შედარებით, რომლებიც იყენებდნენ ყველაზე გავრცელებულ კომერციულ სატელეკომუნიკაციო ბოჭკოებს, სატელიტური კავშირის ეფექტურობა გაცილებით მაღალი იყო, რაც, კვლევის ავტორების აზრით, ხსნის გზას დედამიწაზე ადრე მიუწვდომელი პრაქტიკული აპლიკაციებისთვის.

კვანტური ტელეპორტაცია არის კვანტური მდგომარეობის გადატანა მანძილზე. ამის ცალ-ცალკე ახსნა რთულია. თავის ლექციაზე, რომელიც ჩატარდა VDNH-ში „ლექცია 2035“-ის ფარგლებში, ალექსანდრე ლვოვსკი, კალგარის უნივერსიტეტის ფიზიკის ფაკულტეტის პროფესორი (კანადა), კანადის უმაღლესი კვლევების ინსტიტუტის წევრი, ცდილობდა მარტივად ესაუბრებოდა. ენა კვანტური ტელეპორტაციისა და კვანტური კრიპტოგრაფიის პრინციპების შესახებ. Lenta.ru მისი გამოსვლიდან ამონარიდებს აქვეყნებს.

საკეტის გასაღები

კრიპტოგრაფია არის დაუცველ არხზე უსაფრთხოდ კომუნიკაციის ხელოვნება. ანუ, თქვენ გაქვთ გარკვეული სტრიქონი, რომლის დაჭერაც შესაძლებელია და მასზე უნდა გაგზავნოთ საიდუმლო შეტყობინება, რომელსაც სხვა ვერავინ წაიკითხავს.

წარმოვიდგინოთ, რომ, ვთქვათ, თუ ალისს და ბობს აქვთ ეგრეთ წოდებული საიდუმლო გასაღები, კერძოდ ნულების და ერთების საიდუმლო თანმიმდევრობა, რომელიც არავის აქვს, მათ შეუძლიათ დაშიფრონ შეტყობინება ამ გასაღებით ექსკლუზიური OR ოპერაციის გამოყენებით ისე, რომ ნული ემთხვევა ნულს, ერთი კი ერთს. ასეთი დაშიფრული შეტყობინების გადაცემა უკვე შესაძლებელია ღია არხით. თუ ვინმემ ჩაჭრა, ეს არ არის დიდი საქმე, რადგან ვერავინ წაიკითხავს, ​​გარდა ბობისა, რომელსაც აქვს საიდუმლო გასაღების ასლი.

ნებისმიერ კრიპტოგრაფიაში, ნებისმიერ კომუნიკაციაში, ყველაზე ძვირადღირებული რესურსი არის ნულების და ერთების შემთხვევითი თანმიმდევრობა, რომელსაც ფლობს მხოლოდ ორი კომუნიკაცია. მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, საჯარო გასაღების კრიპტოგრაფია გამოიყენება. ვთქვათ, თქვენ ყიდულობთ რაღაცას საკრედიტო ბარათით ონლაინ მაღაზიიდან უსაფრთხო HTTPS პროტოკოლის გამოყენებით. მისი მეშვეობით თქვენი კომპიუტერი ესაუბრება ზოგიერთ სერვერს, რომლებთანაც მას აქამდე არასდროს ჰქონია კომუნიკაცია და მას არ ჰქონდა ამ სერვერთან საიდუმლო გასაღების გაცვლის შესაძლებლობა.

ამ დიალოგის საიდუმლოება უზრუნველყოფილია რთული მათემატიკური ამოცანის გადაჭრით, კერძოდ, ფაქტორიზაციით. ორი მარტივი რიცხვის გამრავლება ადვილია, მაგრამ თუ მათი ნამრავლი უკვე მოცემულია, მაშინ ძნელია ორი ფაქტორის პოვნა. თუ რიცხვი საკმარისად დიდია, მას დასჭირდება ჩვეულებრივი კომპიუტერი მრავალი წლის განმავლობაში გამოსათვლელად.

თუმცა, თუ ეს კომპიუტერი არა ჩვეულებრივი, არამედ კვანტურია, ასეთ პრობლემას ადვილად მოაგვარებს. როდესაც ის საბოლოოდ გამოიგონება, ზემოაღნიშნული ფართოდ გამოყენებული მეთოდი გამოუსადეგარი გახდება, რაც მოსალოდნელია საზოგადოებისთვის დამღუპველი შედეგების მომტანი.

თუ გახსოვთ, ჰარი პოტერის პირველ წიგნში მთავარ გმირს ფილოსოფიური ქვასთან მისასვლელად დაცვა მოუწია. აი, მსგავსი რამ: ვინც დააინსტალირა დაცვა, ადვილად გაივლის მას. ჰარის ძალიან რთული პერიოდი ჰქონდა, მაგრამ საბოლოოდ დაძლია.

ეს მაგალითი კარგად ასახავს საჯარო გასაღების კრიპტოგრაფიას. ვინც ამას არ იცნობს, პრინციპში, შეუძლია შეტყობინებების გაშიფვრა, მაგრამ ეს ძალიან რთული იქნება და პოტენციურად მრავალი წელი დასჭირდება. საჯარო გასაღების კრიპტოგრაფია არ იძლევა აბსოლუტურ უსაფრთხოებას.

კვანტური კრიპტოგრაფია

ეს ყველაფერი ხსნის კვანტური კრიპტოგრაფიის საჭიროებას. ის გვაძლევს საუკეთესოს ორივე სამყაროდან. არსებობს ერთჯერადი ბალიშის მეთოდი, რომელიც საიმედოა, მაგრამ, მეორე მხრივ, მოითხოვს "ძვირადღირებულ" საიდუმლო გასაღებს. იმისთვის, რომ ალისმა დაუკავშირდეს ბობს, მან უნდა გაუგზავნოს მას კურიერი ასეთი გასაღებებით სავსე დისკებით სავსე ჩემოდნით. ის თანდათან გამოიყენებს მათ, რადგან თითოეული მათგანის გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ ერთხელ. მეორეს მხრივ, ჩვენ გვაქვს საჯარო გასაღების მეთოდი, რომელიც არის „იაფი“, მაგრამ არ იძლევა აბსოლუტურ სანდოობას.

სურათი: მეცნიერების მუზეუმი / Globallookpress.com

კვანტური კრიპტოგრაფია, ერთის მხრივ, არის „იაფი“ ის საშუალებას აძლევს გასაღების უსაფრთხოდ გადაცემას გატეხილი არხის მეშვეობით, ხოლო მეორე მხრივ, ის უზრუნველყოფს საიდუმლოებას ფიზიკის ფუნდამენტური კანონების წყალობით. მისი მნიშვნელობა არის ინფორმაციის კოდირება ცალკეული ფოტონების კვანტურ მდგომარეობაში.

კვანტური ფიზიკის პოსტულატების შესაბამისად, კვანტური მდგომარეობა იმ მომენტში, როდესაც მისი გაზომვის მცდელობა ხდება, განადგურებულია და იცვლება. ამრიგად, თუ ალისისა და ბობს შორის არის ჯაშუში, რომელიც ცდილობს მოსმენას ან თვალთვალს, ის აუცილებლად შეცვლის ფოტონების მდგომარეობას, კომუნიკატორები შეამჩნევენ, რომ ხაზს უსმენენ, შეწყვეტენ კომუნიკაციას და იმოქმედებენ.

ბევრი სხვა კვანტური ტექნოლოგიებისგან განსხვავებით, კვანტური კრიპტოგრაფია არის კომერციული და არა სამეცნიერო ფანტასტიკა. უკვე არსებობს კომპანიები, რომლებიც აწარმოებენ სერვერებს, რომლებიც უკავშირდებიან ჩვეულებრივ ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ხაზს, რომელთა დახმარებითაც შეგიძლიათ უსაფრთხო კომუნიკაციის განხორციელება.

როგორ მუშაობს პოლარიზებული სხივის გამყოფი?

სინათლე არის განივი ელექტრომაგნიტური ტალღა, რომელიც ირხევა არა გასწვრივ, არამედ გასწვრივ. ამ თვისებას პოლარიზაცია ეწოდება და ის არის ცალკეულ ფოტონებშიც კი. მათი გამოყენება შესაძლებელია ინფორმაციის კოდირებისთვის. მაგალითად, ჰორიზონტალური ფოტონი არის ნული, ხოლო ვერტიკალური ფოტონი არის ერთი (იგივე ეხება ფოტონებს, რომელთა პოლარიზაცია პლუს 45 გრადუსია და მინუს 45 გრადუსი).

ალისამ ინფორმაცია ამ გზით დაშიფრა და ბობმა უნდა მიიღოს იგი. ამისთვის გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობა - პოლარიზებული სხივის გამყოფი, კუბი, რომელიც შედგება ერთმანეთთან შეკრული ორი პრიზმისგან. იგი გადასცემს ჰორიზონტალურად პოლარიზებულ ნაკადს და ასახავს ვერტიკალურად პოლარიზებულ ნაკადს, რის გამოც ხდება ინფორმაციის დეკოდირება. თუ ჰორიზონტალური ფოტონი არის ნულოვანი და ვერტიკალური ფოტონი ერთი, მაშინ ლოგიკური ნულის შემთხვევაში ერთი დეტექტორი დააწკაპუნებს, ხოლო ერთის შემთხვევაში - მეორე.

მაგრამ რა მოხდება, თუ დიაგონალურ ფოტონს გავგზავნით? შემდეგ ცნობილი კვანტური შემთხვევითობა იწყებს როლის თამაშს. შეუძლებელია იმის თქმა, ასეთი ფოტონი გაივლის თუ აირეკლება - 50 პროცენტიანი ალბათობით ის გააკეთებს ან ერთს ან მეორეს. მისი ქცევის პროგნოზირება პრინციპში შეუძლებელია. უფრო მეტიც, ეს ქონება ეფუძნება კომერციულ შემთხვევითი რიცხვების გენერატორებს.

რა უნდა გავაკეთოთ, თუ დავალება გვაქვს განვასხვავოთ პლიუს 45 გრადუსიანი და მინუს 45 გრადუსიანი პოლარიზაცია? თქვენ უნდა მოატრიალოთ სხივის გამყოფი სხივის ღერძის გარშემო. მაშინ კვანტური შემთხვევითობის კანონი გავრცელდება ჰორიზონტალური და ვერტიკალური პოლარიზაციის მქონე ფოტონებზე. ეს ქონება ფუნდამენტურია. ჩვენ არ შეგვიძლია დავსვათ კითხვა, თუ რა პოლარიზაცია აქვს ამ ფოტონს.

ფოტო: მეცნიერების მუზეუმი / Globallookpress.com

კვანტური კრიპტოგრაფიის პრინციპი

რა არის იდეა კვანტური კრიპტოგრაფიის უკან? დავუშვათ, ალისამ ბობს გაუგზავნა ფოტონი, რომელსაც ის შიფრავს ჰორიზონტალურად-ვერტიკალურად ან დიაგონალურად. ბობი ასევე აბრუნებს მონეტას და შემთხვევით წყვეტს, მისი საფუძველი იქნება ჰორიზონტალური-ვერტიკალური თუ დიაგონალური. თუ მათი კოდირების მეთოდები ემთხვევა, ბობი მიიღებს მონაცემებს, რომელიც ალისამ გაგზავნა, მაგრამ თუ არა, მაშინ რაღაც სისულელეა. ისინი ახორციელებენ ამ ოპერაციას ათასობითჯერ, შემდეგ კი „ურეკავენ ერთმანეთს“ ღია არხით და აცნობებენ ერთმანეთს, რის საფუძველზე გააკეთეს გადაცემა - შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ეს ინფორმაცია ახლა ყველასთვის ხელმისაწვდომია. შემდეგი, ბობი და ალისა შეძლებენ გაანადგურონ მოვლენები, რომლებშიც ბაზები განსხვავებული იყო და დატოვონ ის, სადაც ისინი ერთნაირი იყო (დაახლოებით ნახევარი იქნება).

ვთქვათ, რომელიღაც ჯაშუშმა შემოიჭრა ხაზი და სურს შეტყობინებების მოსმენა, მაგრამ მას ასევე სჭირდება ინფორმაციის გაზომვა გარკვეული საფუძვლით. წარმოვიდგინოთ, რომ ეს დაემთხვა ალისას და ბობს, მაგრამ არა ჯაშუშს. იმ სიტუაციაში, როდესაც მონაცემები გაიგზავნა ჰორიზონტალურ-ვერტიკალურ საფუძველზე და მომსმენმა გაზომა გადაცემა დიაგონალზე, ის მიიღებს შემთხვევით მნიშვნელობას და გადასცემს რამდენიმე თვითნებურ ფოტონს ბობს, რადგან მან არ იცის რა უნდა იყოს. ამ გზით მისი ჩარევა შესამჩნევი იქნება.

კვანტური კრიპტოგრაფიის ყველაზე დიდი პრობლემა დანაკარგია. საუკეთესო და თანამედროვე ოპტიკური ბოჭკოვანიც კი 50 პროცენტიან ზარალს აწარმოებს კაბელის ყოველ 10-12 კილომეტრზე. ვთქვათ, გავაგზავნით ჩვენს საიდუმლო გასაღებს მოსკოვიდან პეტერბურგში - 750 კილომეტრი და მილიარდი მილიარდი ფოტონიდან მხოლოდ ერთი მიაღწევს მიზანს. ეს ყველაფერი ტექნოლოგიას სრულიად არაპრაქტიკულს ხდის. სწორედ ამიტომ თანამედროვე კვანტური კრიპტოგრაფია მუშაობს მხოლოდ დაახლოებით 100 კილომეტრის მანძილზე. თეორიულად ცნობილია, თუ როგორ უნდა მოგვარდეს ეს პრობლემა - კვანტური გამეორებების დახმარებით, მაგრამ მათი განხორციელება მოითხოვს კვანტურ ტელეპორტაციას.

ფოტო: პერი მასტროვიტო / Globallookpress.com

კვანტური ჩახლართულობა

კვანტური ჩახლართულობის მეცნიერული განმარტება არის სუპერპოზიციის დელოკალიზებული მდგომარეობა. რთულად ჟღერს, მაგრამ მარტივი მაგალითის მოყვანა შეიძლება. დავუშვათ, გვაქვს ორი ფოტონი: ჰორიზონტალური და ვერტიკალური, რომელთა კვანტური მდგომარეობა ურთიერთდამოკიდებულია. ერთ მათგანს ვუგზავნით ალისს, მეორეს კი ბობს, რომელიც გაზომვებს აკეთებს პოლარიზაციის სხივის გამყოფზე.

როდესაც ეს გაზომვები ხდება ჩვეულ ჰორიზონტალურ-ვერტიკალურ საფუძველზე, ცხადია, რომ შედეგი იქნება კორელირებული. თუ ალისამ შენიშნა ჰორიზონტალური ფოტონი, მაშინ მეორე, ბუნებრივია, ვერტიკალური იქნება და პირიქით. ეს უფრო მარტივად შეიძლება წარმოვიდგინოთ: გვაქვს ლურჯი და წითელი ბურთი, შეხედვის გარეშე ვლუქავთ თითოეულ მათგანს კონვერტში და ვუგზავნით ორ მიმღებს - თუ ერთი მიიღებს წითელს, მეორე აუცილებლად მიიღებს ლურჯს.

მაგრამ კვანტური ჩახლართულის შემთხვევაში საქმე აქ არ ჩერდება. ეს კორელაცია ხდება არა მხოლოდ ჰორიზონტალურ-ვერტიკალურ საფუძველში, არამედ ნებისმიერ სხვაზე. მაგალითად, თუ ალისა და ბობი ერთდროულად ატრიალებენ თავიანთ სხივის გამყოფებს 45 გრადუსით, მათ კვლავ ექნებათ სრულყოფილი მატჩი.

ეს ძალიან უცნაური კვანტური ფენომენია. ვთქვათ, რომ ალისამ როგორღაც მოატრიალა თავისი სხივის გამყოფი და აღმოაჩინა α პოლარიზაციის მქონე ფოტონი, რომელიც გადიოდა მასში. თუ ბობი გაზომავს თავის ფოტონს იმავე საფუძველზე, ის აღმოაჩენს პოლარიზაციას 90 გრადუსი +α.

ასე რომ, დასაწყისში ჩვენ გვაქვს ჩახლართული მდგომარეობა: ალისის ფოტონი სრულიად გაურკვეველია და ბობის ფოტონი სრულიად გაურკვეველი. როდესაც ალისამ გაზომა თავისი ფოტონი და იპოვა გარკვეული მნიშვნელობა, ახლა უკვე ცნობილია ზუსტად რა ფოტონი აქვს ბობს, რაც არ უნდა შორს იყოს იგი. ეს ეფექტი არაერთხელ დადასტურდა ექსპერიმენტებით, ეს არ არის ფანტაზია.

კვანტური ტელეპორტაცია

ვთქვათ, ალისას აქვს გარკვეული ფოტონი α პოლარიზაციის მქონე, რომელიც მან ჯერ არ იცის, ანუ ის გაურკვეველ მდგომარეობაშია. მას და ბობს შორის პირდაპირი არხი არ არსებობს. არხი რომ ყოფილიყო, მაშინ ალისა შეძლებდა ფოტონის მდგომარეობის დარეგისტრირებას და ამ ინფორმაციის ბობს გადაცემას. მაგრამ შეუძლებელია კვანტური მდგომარეობის ცოდნა ერთი გაზომვით, ამიტომ ეს მეთოდი არ არის შესაფერისი. თუმცა, ალისსა და ბობს შორის არის წინასწარ მოწყობილი ჩახლართული წყვილი ფოტონები. ამის გამო შესაძლებელია ბობის ფოტონის იძულება მიიღოს ალისის ფოტონის საწყისი მდგომარეობა, შემდეგ კი ჩვეულებრივი სატელეფონო ხაზის მეშვეობით „დარეკოს“.

აი, ამ ყველაფრის კლასიკური (თუმცა ძალიან შორეული ანალოგი). ალისა და ბობი იღებენ ბურთს კონვერტში - ლურჯი ან წითელი. ალისს სურს გაუგზავნოს ბობს ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ რა არის მისი. ამისათვის მან უნდა "დარეკოს" ბობთან და შეადაროს ბურთები და უთხრას "მე იგივე მაქვს" ან "ჩვენ განსხვავებული გვაქვს". თუ ვინმეს ეს სტრიქონი მოისმენს, ეს არ დაეხმარება მას თავისი ფერის გარკვევაში.

როგორ მუშაობს ეს ყველაფერი? ჩვენ გვაქვს ჩახლართული მდგომარეობა და ფოტონი, რომლის ტელეპორტირებაც გვინდა. ალისამ უნდა გაზომოს ორიგინალური ტელეპორტირებული ფოტონი და ჰკითხოს, რა მდგომარეობაშია მეორე. ის შემთხვევით იღებს ოთხ შესაძლო პასუხს. დისტანციური მომზადების ეფექტის შედეგად ირკვევა, რომ ამ გაზომვის შემდეგ, შედეგიდან გამომდინარე, ბობის ფოტონი გადავიდა გარკვეულ მდგომარეობაში. მანამდე ის ჩახლართული იყო ალისის ფოტონთან, რომელიც იყო განუსაზღვრელ მდგომარეობაში.

ალისა ეუბნება ბობს ტელეფონით, რა იყო მისი გაზომვების შედეგი. თუ მისი შედეგი, ვთქვათ, აღმოჩნდა ψ-, მაშინ ბობმა იცის, რომ მისი ფოტონი ავტომატურად გარდაიქმნა ამ მდგომარეობაში. თუ ალისამ იტყობინება, რომ მისმა გაზომვამ შედეგი გამოიღო ψ+, მაშინ ბობის ფოტონმა მიიღო პოლარიზაცია -α. ტელეპორტაციის ექსპერიმენტის დასასრულს, ბობ ელის ალისის ორიგინალური ფოტონის ასლს, და მისი ფოტონი და მის შესახებ ინფორმაცია ნადგურდება პროცესში.

ტელეპორტაციის ტექნოლოგია

ახლა ჩვენ შეგვიძლია ტელეპორტირება ფოტონების და ატომების ზოგიერთი მდგომარეობის პოლარიზაციაზე. მაგრამ როცა წერენ, რომ მეცნიერებმა ისწავლეს ატომების ტელეპორტირება, ეს სიცრუეა, რადგან ატომებს აქვთ ბევრი კვანტური მდგომარეობა, უსასრულო რიცხვი. საუკეთესო შემთხვევაში, ჩვენ გავარკვიეთ, როგორ გადაგვეტანა რამდენიმე მათგანი.

ჩემი საყვარელი კითხვაა როდის მოხდება ადამიანის ტელეპორტაცია? პასუხი არასოდეს არის. ვთქვათ, გვყავს კაპიტანი პიკარდი Star Trek-დან, რომელიც პლანეტის ზედაპირზე ტელეპორტირებას საჭიროებს გემიდან. ამისათვის, როგორც უკვე ვიცით, უნდა გავაკეთოთ კიდევ რამდენიმე იგივე პიკარდი, მივიყვანოთ ისინი ჩახლართულ მდგომარეობაში, რომელიც მოიცავს მის ყველა შესაძლო მდგომარეობას (ფხიზელი, მთვრალი, ძილი, მოწევა - აბსოლუტურად ყველაფერი) და გავზომოთ ორივე. გასაგებია, რამდენად რთული და არარეალურია ეს.

კვანტური ტელეპორტაცია საინტერესო, მაგრამ ლაბორატორიული ფენომენია. ეს არ გამოვა ცოცხალი არსებების ტელეპორტაციაზე (ყოველ შემთხვევაში, უახლოეს მომავალში). თუმცა, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას პრაქტიკაში კვანტური გამეორებების შესაქმნელად ინფორმაციის გადასაცემად დიდ დისტანციებზე.

რა არის კვანტური ჩახლართულობა მარტივი სიტყვებით? ტელეპორტაცია - შესაძლებელია? ტელეპორტაციის შესაძლებლობა ექსპერიმენტულად დადასტურდა? რა არის აინშტაინის კოშმარი? ამ სტატიაში თქვენ მიიღებთ პასუხებს ამ კითხვებზე.

ტელეპორტაციას ხშირად ვხვდებით სამეცნიერო ფანტასტიკურ ფილმებსა და წიგნებში. ოდესმე გიფიქრიათ, რატომ ხდება ის, რაც მწერლებმა მოიგონეს საბოლოოდ ჩვენს რეალობად? როგორ ახერხებენ მომავლის წინასწარმეტყველებას? ვფიქრობ, ეს არ არის უბედური შემთხვევა. სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებს ხშირად აქვთ ფართო ცოდნა ფიზიკისა და სხვა მეცნიერებების შესახებ, რაც მათ ინტუიციასთან და არაჩვეულებრივ წარმოსახვასთან ერთად ეხმარება მათ წარსულის რეტროსპექტული ანალიზის აგებაში და მომავალი მოვლენების სიმულაციაში.

სტატიიდან შეიტყობთ:

• რა არის კვანტური ჩახლართულობა?

Შინაარსი "კვანტური ჩახლართულობა"წარმოიშვა კვანტური მექანიკის განტოლებებიდან გამომდინარე თეორიული დაშვებიდან. ეს ნიშნავს ამას: თუ 2 კვანტური ნაწილაკი (ისინი შეიძლება იყოს ელექტრონები, ფოტონები) აღმოჩნდება ურთიერთდამოკიდებული (ჩახლართული), მაშინ კავშირი რჩება, თუნდაც ისინი გამოყოფილი იყოს სამყაროს სხვადასხვა ნაწილში.

კვანტური ჩახლართულობის აღმოჩენა გარკვეულწილად ახსნის ტელეპორტაციის თეორიულ შესაძლებლობებს.

მოკლედ, მაშინ დატრიალებაკვანტურ ნაწილაკს (ელექტრონს, ფოტონს) საკუთარ კუთხურ იმპულსს უწოდებენ. სპინი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ვექტორი, ხოლო თავად კვანტური ნაწილაკი, როგორც მიკროსკოპული მაგნიტი.

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ როდესაც არავინ აკვირდება კვანტს, მაგალითად ელექტრონს, მაშინ მას აქვს ყველა სპინის მნიშვნელობა ერთდროულად. კვანტური მექანიკის ამ ფუნდამენტურ კონცეფციას „სუპერპოზიცია“ ეწოდება.

წარმოიდგინეთ, რომ თქვენი ელექტრონი ტრიალებს საათის ისრის მიმართულებით და საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ერთდროულად. ანუ ის ერთდროულად სპინის ორივე მდგომარეობაშია (ვექტორული სპინი მაღლა/ვექტორი სპინი ქვევით). Გააცნო? ᲙᲐᲠᲒᲘ. მაგრამ როგორც კი დამკვირვებელი გამოჩნდება და გაზომავს მის მდგომარეობას, ელექტრონი თავად განსაზღვრავს, თუ რომელი სპინის ვექტორი უნდა მიიღოს - ზემოთ თუ ქვემოთ.

გსურთ იცოდეთ როგორ იზომება ელექტრონის სპინი?იგი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში: ელექტრონები ველის მიმართულების საპირისპირო სპინით და ველის მიმართულებით სპინით გადახრილი იქნება სხვადასხვა მიმართულებით. ფოტონების სპინები იზომება პოლარიზებულ ფილტრში მათი გადაყვანით. თუ ფოტონის სპინი (ან პოლარიზაცია) არის "-1", მაშინ ის არ გადის ფილტრში, ხოლო თუ არის "+1", მაშინ გადის.

Შემაჯამებელი.მას შემდეგ რაც გაზომავთ ერთი ელექტრონის მდგომარეობას და დაადგენთ, რომ მისი სპინი არის "+1", მაშინ მასთან დაკავშირებული ან "ჩახლართული" ელექტრონი იღებს სპინის მნიშვნელობას "-1". და მყისიერად, თუნდაც ის მარსზე იყოს. მიუხედავად იმისა, რომ მე-2 ელექტრონის მდგომარეობის გაზომვამდე, მას ერთდროულად ჰქონდა ორივე სპინის მნიშვნელობა ("+1" და "-1").

მათემატიკურად დადასტურებული ეს პარადოქსი აინშტაინს დიდად არ მოსწონდა. რადგან ეს ეწინააღმდეგებოდა მის აღმოჩენას, რომ არ არსებობს სინათლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარე. მაგრამ ჩახლართული ნაწილაკების კონცეფცია დადასტურდა: თუ ერთ-ერთი ჩახლართული ნაწილაკი დედამიწაზეა, ხოლო მე-2 მარსზე, მაშინ პირველი ნაწილაკი, მისი მდგომარეობის გაზომვის მომენტში, მყისიერად (სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად) გადაეცემა მე-2 ნაწილაკის ინფორმაცია, თუ რა სპინის მნიშვნელობა უნდა მიიღოს მან. კერძოდ: საპირისპირო მნიშვნელობა.

აინშტაინის დავა ბორთან. ვინ არის მართალი?

აინშტაინმა უწოდა "კვანტური ჩახლართულობა" SPUCKHAFTE FERWIRKLUNG (გერმანული) ან საშიში, მოჩვენებითი, ზებუნებრივი მოქმედება მანძილზე.

აინშტაინი არ ეთანხმებოდა ბორის ინტერპრეტაციას კვანტური ნაწილაკების ჩახლართულობის შესახებ. Იმიტომ, რომ ეს ეწინააღმდეგებოდა მის თეორიას, რომ ინფორმაცია არ შეიძლება გადაიცეს უფრო სწრაფად, ვიდრე სინათლის სიჩქარე. 1935 წელს მან გამოაქვეყნა ნაშრომი, რომელშიც აღწერილი იყო სააზროვნო ექსპერიმენტი. ამ ექსპერიმენტს ეწოდა "აინშტაინ-პოდოლსკი-როზენის პარადოქსი".

აინშტაინი დათანხმდა, რომ შეკრული ნაწილაკები შეიძლება არსებობდნენ, მაგრამ მათ შორის ინფორმაციის მყისიერი გადაცემის განსხვავებული ახსნა გამოვიდა. მან თქვა "ჩახლართული ნაწილაკები" უფრო მეტად როგორც ხელთათმანები.წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ გაქვთ წყვილი ხელთათმანები. მარცხენას ერთ ჩემოდანში დებ, მეორეში კი მარჯვენას. თქვენ გაუგზავნეთ პირველი ჩემოდანი მეგობარს, ხოლო მე-2 მთვარეზე. როცა მეგობარი ჩემოდანს მიიღებს, გაიგებს, რომ ჩემოდანში არის მარცხენა ან მარჯვენა ხელთათმანი. როდესაც ის ხსნის ჩემოდანს და დაინახავს, ​​რომ მასში მარცხენა ხელთათმანია, მაშინვე მიხვდება, რომ მთვარეზე მარჯვენა ხელთათმანია. და ეს არ ნიშნავს, რომ მეგობარმა გავლენა მოახდინა იმაზე, რომ მარცხენა ხელთათმანი ჩემოდანშია და არ ნიშნავს, რომ მარცხენა ხელთათმანმა მყისიერად გადასცა ინფორმაცია მარჯვენას. ეს მხოლოდ იმას ნიშნავს, რომ ხელთათმანების თვისებები თავდაპირველად იგივე იყო მათი განცალკევების მომენტიდან. იმათ. ჩახლართული კვანტური ნაწილაკები თავდაპირველად შეიცავს ინფორმაციას მათი მდგომარეობის შესახებ.

მაშ, ვინ იყო მართალი ბორი, როცა სჯეროდა, რომ შეკრული ნაწილაკები ერთმანეთს მყისიერად გადასცემენ ინფორმაციას, მაშინაც კი, თუ ისინი დაშორებული არიან დიდ მანძილზე? ან აინშტაინს, რომელსაც სჯეროდა, რომ არ არსებობს ზებუნებრივი კავშირი და ყველაფერი წინასწარ არის განსაზღვრული გაზომვის მომენტამდე დიდი ხნით ადრე.

ეს დებატები ფილოსოფიის სფეროში გადავიდა 30 წლის განმავლობაში. მას შემდეგ დავა მოგვარდა?

ბელის თეორემა. დავა მოგვარებულია?

ჯონ კლაუზერმა, ჯერ კიდევ კოლუმბიის უნივერსიტეტის ასპირანტად, 1967 წელს იპოვა ირლანდიელი ფიზიკოსის ჯონ ბელის მივიწყებული ნაშრომი. სენსაცია იყო: თურმე ბელმა მოახერხა ბორსა და აინშტაინს შორის ჩიხიდან გამოსვლა.. მან შესთავაზა ორივე ჰიპოთეზის ექსპერიმენტული ტესტირება. ამისათვის მან შესთავაზა აეშენებინათ მანქანა, რომელიც შექმნიდა და შეადარებდა მრავალ წყვილ ჩახლართულ ნაწილაკებს. ჯონ კლაუზერმა დაიწყო ასეთი მანქანის შემუშავება. მის მანქანას შეეძლო ათასობით წყვილი ჩახლართული ნაწილაკის შექმნა და მათი შედარება სხვადასხვა პარამეტრების მიხედვით. ექსპერიმენტულმა შედეგებმა დაამტკიცა, რომ ბორი მართალი იყო.

და მალე ფრანგმა ფიზიკოსმა ალენ ასპემ ჩაატარა ექსპერიმენტები, რომელთაგან ერთ-ერთი ეხებოდა აინშტაინსა და ბორს შორის დავის არსს. ამ ექსპერიმენტში, ერთი ნაწილაკების გაზომვამ შეიძლება პირდაპირ გავლენა მოახდინოს მეორეზე მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სიგნალი 1-დან მე-2-მდე გადიოდა სინათლის სიჩქარეს აღემატება სიჩქარით. მაგრამ თავად აინშტაინმა დაამტკიცა, რომ ეს შეუძლებელია. დარჩა მხოლოდ ერთი ახსნა - აუხსნელი, ზებუნებრივი კავშირი ნაწილაკებს შორის.

ექსპერიმენტულმა შედეგებმა დაამტკიცა, რომ კვანტური მექანიკის თეორიული დაშვება სწორია.კვანტური ჩახლართული რეალობაა ( კვანტური ჩახლართული ვიკიპედია). კვანტური ნაწილაკების დაკავშირება შესაძლებელია დიდი მანძილის მიუხედავად.ერთი ნაწილაკის მდგომარეობის გაზომვა გავლენას ახდენს მისგან შორს მდებარე მე-2 ნაწილაკების მდგომარეობაზე, თითქოს მათ შორის მანძილი არ არსებობდეს. ზებუნებრივი შორ მანძილზე კომუნიკაცია რეალურად ხდება.

რჩება კითხვა, შესაძლებელია თუ არა ტელეპორტაცია?

ტელეპორტაცია დადასტურებულია ექსპერიმენტულად?

ჯერ კიდევ 2011 წელს, იაპონელი მეცნიერები იყვნენ მსოფლიოში პირველები, რომლებმაც ტელეპორტირება მოახდინეს ფოტონებს! სინათლის სხივი მყისიერად გადავიდა A წერტილიდან B წერტილში.

თუ გსურთ, რომ ყველაფერი, რაც წაიკითხეთ კვანტური ჩახლართულობის შესახებ, დალაგდეს 5 წუთში, უყურეთ ამ შესანიშნავ ვიდეოს.

Მალე გნახავ!

ყველას გისურვებთ საინტერესო, შთამაგონებელ პროექტებს!

P.S. თუ სტატია თქვენთვის სასარგებლო და გასაგები იყო, არ დაგავიწყდეთ მისი გაზიარება.

P.S. დაწერეთ თქვენი მოსაზრებები და კითხვები კომენტარებში. კიდევ რა კითხვები გაინტერესებთ კვანტური ფიზიკის შესახებ?

P.S. გამოიწერეთ ბლოგი - გამოწერის ფორმა სტატიის ქვეშ.

კვანტური ტელეპორტაცია- ეს არის არა ფიზიკური ობიექტების, არა ენერგიის, არამედ მდგომარეობების ტელეპორტაცია. მაგრამ ამ შემთხვევაში მდგომარეობები გადაიცემა ისე, რისი გაკეთებაც შეუძლებელია კლასიკურ წარმოდგენაში. როგორც წესი, ობიექტის შესახებ ინფორმაციის გადაცემა მოითხოვს ყოვლისმომცველი გაზომვების დიდ რაოდენობას. მაგრამ ისინი ანადგურებენ კვანტურ მდგომარეობას და ჩვენ მისი ხელახლა გაზომვის საშუალება არ გვაქვს. კვანტური ტელეპორტაცია გამოიყენება გარკვეული მდგომარეობის გადასაცემად და გადასაცემად, მასზე მინიმალური ინფორმაციის მქონე, მასში „შეხედვის“ გარეშე, გაზომვის გარეშე და ამით დარღვევის გარეშე.

კუბიტები

კუბიტი არის მდგომარეობა, რომელიც გადადის კვანტური ტელეპორტაციის დროს. კვანტური ბიტი ორი მდგომარეობის სუპერპოზიციაშია. კლასიკური მდგომარეობა, მაგალითად, არის 0 ან 1 მდგომარეობაში. კვანტური მდგომარეობა არის სუპერპოზიციაში და, რაც მთავარია, სანამ არ გავზომავთ, ის არ იქნება განსაზღვრული. წარმოვიდგინოთ, რომ გვქონდა კუბიტი, რომელიც იყო 30% - 0 და 70% - 1. თუ გავზომავთ, შეგვიძლია მივიღოთ როგორც 0, ასევე 1. ერთი გაზომვით ვერაფერს იტყვი. მაგრამ თუ ჩვენ მოვამზადებთ 100, 1000 ასეთ იდენტურ მდგომარეობას და გავზომავთ მათ უსასრულოდ, შეგვიძლია საკმაოდ ზუსტად დავახასიათოთ ეს მდგომარეობა და გავიგოთ, რომ ნამდვილად იყო 30% - 0 და 70% - 1.

ეს არის კლასიკური გზით ინფორმაციის მოპოვების მაგალითი. დიდი რაოდენობით მონაცემების მიღების შემდეგ, მიმღებს შეუძლია ხელახლა შექმნას ეს მდგომარეობა. თუმცა, კვანტური მექანიკა შესაძლებელს ხდის არ მოამზადოს ბევრი მდგომარეობა. წარმოვიდგინოთ, რომ ჩვენ გვაქვს მხოლოდ ერთი, უნიკალური და სხვა არ არსებობს. მაშინ უკვე ვეღარ იქნება მისი გადმოცემა კლასიკაში. ფიზიკურად, პირდაპირ, ეს ასევე ყოველთვის არ არის შესაძლებელი. ხოლო კვანტურ მექანიკაში შეგვიძლია გამოვიყენოთ ჩახლართული ეფექტი.

ჩვენ ასევე ვიყენებთ კვანტური არალოკალურობის ფენომენს, ანუ ფენომენს, რომელიც შეუძლებელია ჩვენს შეჩვეულ სამყაროში, რომ ეს მდგომარეობა აქ გაქრეს და იქ გაჩნდეს. უფრო მეტიც, ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ იგივე კვანტურ ობიექტებთან მიმართებაში არსებობს თეორემა არაკლონირების შესახებ. ანუ მეორე იდენტური მდგომარეობის შექმნა შეუძლებელია. ერთი უნდა განადგურდეს, რომ მეორე გამოჩნდეს.

კვანტური ჩახლართულობა

რა არის ჩახლართული ეფექტი? ეს არის სპეციალური გზით მომზადებული ორი მდგომარეობა, ორი კვანტური ობიექტი - კუბიტები. სიმარტივისთვის, ჩვენ შეგვიძლია გადავიღოთ ფოტონები. თუ ეს ფოტონები განცალკევებულია დიდ მანძილზე, ისინი ერთმანეთთან კორელაციაში იქნებიან. Რას ნიშნავს? წარმოვიდგინოთ, რომ გვაქვს ერთი ფოტონი ლურჯი, მეორე კი მწვანე. თუ დავშორდით, ვუყურებდით და მე ვიპოვე ლურჯი, ეს ნიშნავს, რომ შენი მწვანე აღმოჩნდა და პირიქით. ან თუ აიღებთ ფეხსაცმლის კოლოფს, რომელშიც არის მარჯვენა და მარცხენა ფეხსაცმელი, ჩუმად ამოიღეთ ისინი და ჩანთაში ერთი ფეხსაცმელი წაიღეთ თქვენთან, მეორე კი მე. ამიტომ გავხსენი ჩანთა, ვუყურებ: მე მაქვს სწორი. ასე რომ, თქვენ აუცილებლად გაქვთ მარცხენა.

კვანტური შემთხვევა განსხვავდება იმით, რომ მდგომარეობა, რომელიც მოვიდა ჩემთან გაზომვამდე, არც ცისფერია და არც მწვანე - ეს არის ლურჯი და მწვანე სუპერპოზიცია. როგორც კი ფეხსაცმელს გამოყოფთ, შედეგი უკვე წინასწარ არის განსაზღვრული. სანამ ჩანთებს ატარებენ, ჯერ არ გახსნილა, მაგრამ რა იქნება იქ უკვე გასაგებია. კვანტური ობიექტების გაზომვამდე, ჯერ არაფერია გადაწყვეტილი.

თუ ავიღებთ არა ფერს, არამედ პოლარიზაციას, ანუ ელექტრული ველის რხევების მიმართულებას, შეგვიძლია გამოვყოთ ორი ვარიანტი: ვერტიკალური და ჰორიზონტალური პოლარიზაცია და +45° - -45°. თუ ჰორიზონტალურ და ვერტიკალურ ნაწილებს თანაბარი პროპორციებით დავამატებთ, მიიღებთ +45°-ს, თუ ერთს გამოვაკლებთ, მაშინ -45°. ახლა წარმოვიდგინოთ, რომ ზუსტად იმავე გზით ერთი ფოტონი მოვიდა ჩემთან, მეორე კი შენთან. შევხედე: ვერტიკალურია. ასე რომ, თქვენი ჰორიზონტალურია. ახლა წარმოვიდგინოთ, რომ მე დავინახე ვერტიკალური, და თქვენ შეხედეთ მას დიაგონალზე, ანუ თუ დააკვირდით - ეს არის +45° ან -45°, თანაბარი ალბათობით დაინახავთ ამა თუ იმ შედეგს. მაგრამ თუ დავაკვირდი დიაგონალურ საფუძველს და დავინახე +45°, მაშინ ზუსტად ვიცი, რომ თქვენ გაქვთ -45°.

აინშტაინ-პოდოლსკი-როზენის პარადოქსი

კვანტური ჩახლართულობა დაკავშირებულია კვანტური მექანიკის ფუნდამენტურ თვისებებთან და ეგრეთ წოდებულ აინშტაინ-პოდოლსკი-როზენის პარადოქსთან. აინშტაინი ამდენი ხნის განმავლობაში აპროტესტებდა კვანტურ მექანიკას, რადგან თვლიდა, რომ ბუნებას არ შეეძლო ინფორმაციის გადაცემა მდგომარეობის შესახებ სინათლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით. ჩვენ შეგვიძლია გავავრცელოთ ფოტონები ძალიან შორს, მაგალითად, ერთი სინათლის წელიწადით და ამავე დროს გავხსნათ. და ჩვენ მაინც დავინახავთ ამ კორელაციას.

მაგრამ სინამდვილეში, ეს არ არღვევს ფარდობითობის თეორიას, რადგან ჩვენ ჯერ კიდევ ვერ გადავცემთ ინფორმაციას ამ ეფექტის გამოყენებით. ან ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური ფოტონი იზომება. მაგრამ წინასწარ უცნობია, რა იქნება ეს. იმისდა მიუხედავად, რომ შეუძლებელია ინფორმაციის გადაცემა უფრო სწრაფად, ვიდრე სინათლის სიჩქარე, ჩახლართულობა შესაძლებელს ხდის კვანტური ტელეპორტაციის პროტოკოლის განხორციელებას. Რა არის ეს? იბადება ჩახლართული წყვილი ფოტონები. ერთი მიდის გადამცემთან, მეორე მიმღებთან. გადამცემი ერთობლივად აზომავს სამიზნე ფოტონს, რომელიც მან უნდა გადასცეს. და ¼ ალბათობით ის მიიღებს შედეგს OK. მას შეუძლია ამის შესახებ მიმღებს მიაწოდოს და მიმღებმა იმ მომენტში იცის, რომ მას აქვს ზუსტად იგივე მდგომარეობა, რაც ჰქონდა გადამცემს. და ¾-ის ალბათობით ის იღებს განსხვავებულ შედეგს - არა რომ ეს წარუმატებელი გაზომვაა, არამედ უბრალოდ განსხვავებული შედეგი. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, ეს არის სასარგებლო ინფორმაცია, რომელიც შეიძლება გადაეცეს მიმღებს. ოთხიდან სამ შემთხვევაში, მიმღებმა უნდა შეასრულოს თავისი კუბიტის დამატებითი როტაცია გადაცემის მდგომარეობის მისაღებად. ანუ გადაეცემა 2 ბიტი ინფორმაცია და მათი დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ ტელეპორტირება რთული მდგომარეობის შესახებ, რომლის კოდირებაც შეუძლებელია მათთან.

კვანტური კრიპტოგრაფია

კვანტური ტელეპორტაციის გამოყენების ერთ-ერთი ძირითადი მიმართულებაა ე.წ კვანტური კრიპტოგრაფია. ამ ტექნოლოგიის მიღმა არის იდეა, რომ ერთი ფოტონის კლონირება შეუძლებელია. ამიტომ, ჩვენ შეგვიძლია გადავიტანოთ ინფორმაცია ამ ერთ ფოტონში და ვერავინ შეძლებს მის დუბლირებას. უფრო მეტიც, ნებისმიერი მცდელობისას ვინმეს რაიმე გაარკვიოს ამ ინფორმაციის შესახებ, ფოტონის მდგომარეობა შეიცვლება ან განადგურდება. შესაბამისად, შეინიშნება ამ ინფორმაციის მოპოვების ნებისმიერი მცდელობა უცხო პირების მიერ. ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრიპტოგრაფიისა და ინფორმაციის დაცვაში. მართალია, ეს არ არის სასარგებლო ინფორმაცია, რომელიც გადაცემულია, არამედ გასაღები, რომელიც შემდეგ კლასიკურად შესაძლებელს ხდის ინფორმაციის აბსოლუტურად საიმედოდ გადაცემას.

ამ ტექნოლოგიას აქვს ერთი დიდი ნაკლი. ფაქტია, რომ, როგორც ადრე ვთქვით, შეუძლებელია ფოტონის ასლის შექმნა. ნორმალური სიგნალი ოპტიკურ ბოჭკოში შეიძლება გაძლიერდეს. კვანტური შემთხვევისთვის შეუძლებელია სიგნალის გაძლიერება, რადგან გაძლიერება იქნება რაიმე სახის ჩამჭრელის ექვივალენტი. რეალურ ცხოვრებაში, რეალურ ხაზებზე, გადაცემა შემოიფარგლება დაახლოებით 100 კილომეტრის მანძილზე. 2016 წელს რუსეთის კვანტურმა ცენტრმა ჩაატარა დემონსტრაცია გაზპრომბანკის ხაზებზე, სადაც მათ აჩვენეს კვანტური კრიპტოგრაფია 30 კილომეტრიან ბოჭკოზე ურბანულ გარემოში.

ლაბორატორიაში ჩვენ შეგვიძლია ვაჩვენოთ კვანტური ტელეპორტაცია 327 კილომეტრამდე მანძილზე. მაგრამ, სამწუხაროდ, დიდი მანძილი არაპრაქტიკულია, რადგან ფოტონები იკარგება ბოჭკოში და სიჩქარე ძალიან დაბალია. Რა უნდა ვქნა? შეგიძლიათ დააინსტალიროთ შუალედური სერვერი, რომელიც მიიღებს ინფორმაციას, გაშიფრავს მას, შემდეგ ისევ დაშიფვრავს და შემდგომში გადასცემს მას. ასე აკეთებენ ჩინელები, მაგალითად, კვანტური კრიპტოგრაფიის ქსელის აშენებისას. იგივე მიდგომას იყენებენ ამერიკელები.

კვანტური ტელეპორტაცია ამ შემთხვევაში არის ახალი მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გადაჭრათ კვანტური კრიპტოგრაფიის პრობლემა და გაზარდოთ მანძილი ათასობით კილომეტრამდე. და ამ შემთხვევაში, იგივე ფოტონი, რომელიც გადაცემულია, ბევრჯერ ხდება ტელეპორტირებული. ამ ამოცანაზე ბევრი ჯგუფი მუშაობს მთელ მსოფლიოში.

კვანტური მეხსიერება

წარმოვიდგინოთ ტელეპორტაციის ჯაჭვი. თითოეულ ბმულს აქვს ჩახლართული წყვილების გენერატორი, რომელმაც უნდა შექმნას და გაანაწილოს ისინი. ეს ყოველთვის წარმატებით არ ხდება. ზოგჯერ თქვენ უნდა დაელოდოთ წყვილების განაწილების შემდეგი მცდელობა წარმატებული იყოს. და კუბიტს უნდა ჰქონდეს ადგილი, სადაც ის დაელოდება ტელეპორტაციას. ეს არის კვანტური მეხსიერება.

კვანტურ კრიპტოგრაფიაში ეს არის ერთგვარი გზა სადგური. ასეთ სადგურებს კვანტურ გამეორებებს უწოდებენ და ახლა ისინი კვლევისა და ექსპერიმენტების ერთ-ერთი მთავარი სფეროა. ეს პოპულარული თემაა 2010-იანი წლების დასაწყისში, გამეორებები ძალიან შორეული პერსპექტივა იყო, მაგრამ ახლა ამოცანა შესასრულებლად გამოიყურება. ძირითადად იმიტომ, რომ ტექნოლოგია მუდმივად ვითარდება, მათ შორის სატელეკომუნიკაციო სტანდარტების გამო.

ექსპერიმენტის მიმდინარეობა ლაბორატორიაში

თუ მიხვალთ კვანტური კომუნიკაციების ლაბორატორიაში, ნახავთ უამრავ ელექტრონიკას და ოპტიკურ ბოჭკოებს. ყველა ოპტიკა არის სტანდარტული, ტელეკომუნიკაციები, ლაზერები არის პატარა სტანდარტული ყუთები - ჩიპები. თუ ლაბორატორიაში შედიხარ ალექსანდრე ლვოვსკი, სადაც, კერძოდ, აკეთებენ ტელეპორტაციას, მაშინ ნახავთ ოპტიკურ მაგიდას, რომელიც სტაბილიზირებულია პნევმატურ საყრდენებზე. ანუ, თუ ამ მაგიდას, რომელიც ტონას იწონის, თითს შეეხებით, ის დაიწყებს ცურვას და რხევას. ეს კეთდება იმის გამო, რომ ტექნოლოგია, რომელიც ახორციელებს კვანტურ პროტოკოლებს, ძალიან მგრძნობიარეა. თუ მყარ ფეხებზე დგახართ და იარეთ, მაშინ ეს ყველაფერი მაგიდის ვიბრაციების გამო იქნება. ანუ ეს არის ღია ოპტიკა, საკმაოდ დიდი ძვირადღირებული ლაზერები. ზოგადად, ეს საკმაოდ მოცულობითი აღჭურვილობაა.

საწყისი მდგომარეობა მზადდება ლაზერით. ჩახლართული მდგომარეობების მოსამზადებლად გამოიყენება არაწრფივი კრისტალი, რომელიც ტუმბოს იმპულსური ან უწყვეტი ლაზერით. არაწრფივი ეფექტების გამო იბადება ფოტონების წყვილი. წარმოვიდგინოთ, რომ გვაქვს ორი ენერგიის ფოტონი - ℏ(2ω), ის გარდაიქმნება ენერგიის ორ ფოტონად ერთი - ℏω+ ℏω. ეს ფოტონები მხოლოდ ერთად იბადებიან, ჯერ ერთი ფოტონი არ შეიძლება განცალკევდეს, შემდეგ კი მეორე. და ისინი დაკავშირებულია (ჩახლართული) და ავლენენ არაკლასიკურ კორელაციას.

ისტორია და მიმდინარე კვლევა

ასე რომ, კვანტური ტელეპორტაციის შემთხვევაში შეიმჩნევა ეფექტი, რომელსაც ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვერ ვაკვირდებით. მაგრამ იყო ძალიან ლამაზი, ფანტასტიკური გამოსახულება, რომელიც სწორედ ამ ფენომენის აღწერისთვის იყო, რის გამოც მას ეწოდა ასე - კვანტური ტელეპორტაცია. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არ არსებობს დრო, როდესაც კუბიტი აქ ჯერ კიდევ არსებობს, მაგრამ იქ ის უკვე გამოჩნდა. ანუ ის ჯერ აქ ნადგურდება და მხოლოდ მაშინ ჩნდება იქ. ეს იგივე ტელეპორტაციაა.

კვანტური ტელეპორტაცია თეორიულად შემოგვთავაზა 1993 წელს ამერიკელი მეცნიერების ჯგუფმა ჩარლზ ბენეტის ხელმძღვანელობით - სწორედ მაშინ გამოჩნდა ეს ტერმინი. პირველი ექსპერიმენტული განხორციელება 1997 წელს განხორციელდა ფიზიკოსთა ორი ჯგუფის მიერ ინსბრუკსა და რომში. თანდათან მეცნიერებმა შეძლეს მდგომარეობების გადაცემა უფრო დიდ დისტანციებზე - ერთი მეტრიდან ასობით კილომეტრამდე ან მეტზე.

ახლა ადამიანები ცდილობენ გააკეთონ ექსპერიმენტები, რომლებიც მომავალში შესაძლოა კვანტური გამეორებების საფუძველი გახდეს. მოსალოდნელია, რომ 5-10 წელიწადში ჩვენ ვიხილავთ რეალურ კვანტურ გამეორებებს. ასევე ვითარდება სხვადასხვა ხასიათის ობიექტებს შორის სახელმწიფო გადაცემის მიმართულება, მათ შორის 2016 წლის მაისში ჰიბრიდული კვანტური ტელეპორტაცია განხორციელდა კვანტურ ცენტრში, ალექსანდრე ლვოვსკის ლაბორატორიაში. თეორია ასევე არ დგას. იმავე კვანტურ ცენტრში, ალექსეი ფედოროვის ხელმძღვანელობით, მუშავდება ტელეპორტაციის პროტოკოლი არა ერთი მიმართულებით, არამედ ორმხრივი, რათა ერთი წყვილის დახმარებით შესაძლებელი იყოს სახელმწიფოების ტელეპორტირება ერთდროულად ერთმანეთის მიმართ.

ჩვენი მუშაობა კვანტურ კრიპტოგრაფიაზე ქმნის კვანტურ განაწილებას და გასაღების მოწყობილობას, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ ვქმნით გასაღებს, რომლის ჩაჭრა შეუძლებელია. შემდეგ კი მომხმარებელს შეუძლია ინფორმაციის დაშიფვრა ამ გასაღებით, ე.წ. ერთჯერადი pad-ის გამოყენებით. კვანტური ტექნოლოგიების ახალი უპირატესობები მომდევნო ათწლეულში უნდა გამოვლინდეს. ვითარდება კვანტური სენსორების შექმნა. მათი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ კვანტური ეფექტების წყალობით ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ, მაგალითად, მაგნიტური ველი და ტემპერატურა ბევრად უფრო ზუსტად. ანუ ბრილიანტებში ეგრეთ წოდებული NV ცენტრები აღებულია - ეს არის პაწაწინა ბრილიანტი, მათ აქვთ აზოტის დეფექტები, რომლებიც იქცევიან კვანტური ობიექტების მსგავსად. ისინი ძალიან ჰგავს გაყინულ ერთ ატომს. ამ დეფექტის დათვალიერებისას შეგიძლიათ დააკვირდეთ ტემპერატურის ცვლილებებს, თუნდაც ერთი უჯრედის შიგნით. ანუ, გაზომეთ არა მხოლოდ მკლავის ქვეშ არსებული ტემპერატურა, არამედ უჯრედის შიგნით არსებული ორგანელის ტემპერატურა.

რუსულ კვანტურ ცენტრს ასევე აქვს სპინ დიოდის პროექტი. იდეა არის ის, რომ ჩვენ შეგვიძლია ავიღოთ ანტენა და დავიწყოთ ენერგიის აღება ფონური რადიოტალღებიდან ძალიან ეფექტურად. საკმარისია გავიხსენოთ რამდენი Wi-Fi წყაროა ახლა ქალაქებში, რომ გავიგოთ, რომ ირგვლივ ბევრი რადიოტალღის ენერგიაა. მისი გამოყენება შესაძლებელია ტარებადი სენსორებისთვის (მაგალითად, სისხლში შაქრის სენსორი). მათ სჭირდებათ მუდმივი ენერგიის მიწოდება: ან ბატარეა ან სისტემა, რომელიც აგროვებს ენერგიას, მათ შორის მობილური ტელეფონიდან. ანუ, ერთის მხრივ, ამ პრობლემების გადაჭრა შესაძლებელია არსებული ელემენტის ბაზით გარკვეული ხარისხით, ხოლო მეორე მხრივ, კვანტური ტექნოლოგიების გამოყენება და ეს პრობლემა კიდევ უფრო უკეთესი, კიდევ უფრო მინიატურული გადაიჭრება.

კვანტურმა მექანიკამ მნიშვნელოვნად შეცვალა ადამიანის ცხოვრება. ნახევარგამტარები, ატომური ბომბი, ბირთვული ენერგია - ეს ყველაფერი მისი წყალობით მუშაობს. მთელი მსოფლიო ახლა იბრძვის იმისათვის, რომ დაიწყოს ცალკეული ნაწილაკების კვანტური თვისებების კონტროლი, მათ შორის ჩახლართული ნაწილაკების. მაგალითად, ტელეპორტაცია მოიცავს სამ ნაწილაკს: ერთ წყვილს და სამიზნეს. მაგრამ თითოეული მათგანი იმართება ცალკე. ელემენტარული ნაწილაკების ინდივიდუალური კონტროლი ხსნის ახალ ჰორიზონტს ტექნოლოგიებს, მათ შორის კვანტურ კომპიუტერს.

იური კუროჩკინი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, რუსული კვანტური ცენტრის კვანტური კომუნიკაციების ლაბორატორიის ხელმძღვანელი.

ტეგები:

ტეგების დამატება

კვანტური ტელეპორტაცია მატერიის კვანტური ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო და პარადოქსული გამოვლინებაა, რომელმაც ბოლო წლებში დიდი ინტერესი გამოიწვია სპეციალისტებსა და ფართო საზოგადოებაში. ტერმინი ტელეპორტაცია მომდინარეობს სამეცნიერო ფანტასტიკიდან, მაგრამ ახლა ფართოდ გამოიყენება სამეცნიერო ლიტერატურაში. კვანტური ტელეპორტაცია ნიშნავს კვანტური მდგომარეობის მყისიერ გადაცემას სივრცის ერთი წერტილიდან მეორეზე, რომელიც მდებარეობს დიდ მანძილზე.

EPR პარადოქსი

კვანტური თეორიის აქტიური განვითარების პერიოდში, 1935 წელს, ალბერტ აინშტაინის, ბორის პოდოლსკის და ნათან როზენის ცნობილ ნაშრომში „შეიძლება თუ არა რეალობის კვანტური მექანიკური აღწერა სრული იყოს?“ ჩამოყალიბდა ეგრეთ წოდებული EPR პარადოქსი (აინშტაინ-პოდოლსკი-როზენის პარადოქსი).

პარადოქსის შუაგულში დგას კითხვა, შესაძლებელია თუ არა სამყაროს დაშლა ცალკე არსებულ „რეალობის ელემენტებად“ ისე, რომ თითოეულ ამ ელემენტს ჰქონდეს საკუთარი მათემატიკური აღწერა.

ავტორებმა აჩვენეს, რომ ეს გამომდინარეობს კვანტური თეორიიდან: თუ არსებობს ორი ნაწილაკი A და B საერთო წარსულით (მიმოფანტული შეჯახების შემდეგ ან წარმოიქმნება ზოგიერთი ნაწილაკის დაშლის დროს), მაშინ ნაწილაკის B მდგომარეობა დამოკიდებულია ნაწილაკების მდგომარეობაზე. A და ეს დამოკიდებულება უნდა გამოვლინდეს მყისიერად და ნებისმიერ მანძილზე. ასეთ ნაწილაკებს უწოდებენ EPR წყვილს და ამბობენ, რომ ისინი "ჩახლართულ" მდგომარეობაში არიან.

1980 წელს ალან ასპექტმა ექსპერიმენტულად აჩვენა, რომ კვანტურ სამყაროში EPR პარადოქსი რეალურად ხდება. EPR A და B ნაწილაკების მდგომარეობის სპეციალურმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ EPR წყვილი არ არის დაკავშირებული მხოლოდ საერთო წარსულთან, არამედ B ნაწილაკი რატომღაც მყისიერად „იცის“ როგორ გაიზომა A ნაწილაკი (რა მახასიათებელი იყო გაზომილი) და რა იყო შედეგი. .

1993 წელს ჩარლზ ბენეტმა და მისმა კოლეგებმა გაარკვიეს, თუ როგორ უნდა გამოეყენებინათ EPR წყვილების შესანიშნავი თვისებები: მათ გამოიგონეს გზა ობიექტის კვანტური მდგომარეობის სხვა კვანტურ ობიექტზე EPR წყვილის გამოყენებით გადასატანად და ამ მეთოდს უწოდეს კვანტური ტელეპორტაცია. და 1997 წელს, ექსპერიმენტატორთა ჯგუფმა ანტონ ცეილინგერის ხელმძღვანელობით პირველად ჩაატარა ფოტონის მდგომარეობის კვანტური ტელეპორტაცია.

კვანტური ტელეპორტაციის ექსპერიმენტული დადასტურება

კვანტური ტელეპორტაციის ფენომენი - კვანტური ინფორმაციის გადაცემა (მაგალითად, ნაწილაკის სპინის მიმართულება ან ფოტონის პოლარიზაცია) ერთი მატარებლიდან მეორეზე მანძილზე - პრაქტიკაში უკვე დაფიქსირდა ორის შემთხვევაში. ფოტონები, ფოტონები და ატომების ჯგუფი, ასევე ორი ატომები, რომელთა შორის მესამე შუამავალი იყო. თუმცა, არცერთი შემოთავაზებული მეთოდი არ იყო შესაფერისი პრაქტიკული გამოყენებისთვის.

ამ ფონზე, ყველაზე რეალისტური და ადვილად განხორციელებული სქემა, როგორც ჩანს, არის 2008 წელს შემოთავაზებული მერილენდის უნივერსიტეტის (აშშ) სპეციალისტების მიერ. კრისტოფერ მონროს ხელმძღვანელობით მეცნიერებმა შეძლეს კვანტური ინფორმაციის გადაცემა ორ დამუხტულ ნაწილაკს (იტერბიუმის იონებს) შორის, რომლებიც მდებარეობდნენ ერთმანეთისგან მეტრის დაშორებით და მიწოდების საიმედოობის მაჩვენებელი 90 პროცენტს აჭარბებდა. თითოეული მათგანი მოთავსებული იყო ვაკუუმში და ელექტრული ველის გამოყენებით. შემდეგ, ულტრა სწრაფი ლაზერული პულსის გამოყენებით, ისინი იძულებულნი გახდნენ ერთდროულად გამოექვეყნებინათ ფოტონები, რომელთა ურთიერთქმედების წყალობით ნაწილაკები შევიდნენ ეგრეთ წოდებული კვანტური ჩახლართულ მდგომარეობაში და ”ატომმა B შეიძინა A ატომის თვისებები, მიუხედავად იმისა. რომ ისინი ერთმანეთისგან მეტრის დაშორებით სხვადასხვა კამერებში იყვნენ.

„ჩვენს სისტემაზე დაყრდნობით, შესაძლებელია ავაშენოთ ფართომასშტაბიანი „კვანტური განმეორებითი“, რომელიც გამოყენებული იქნება ინფორმაციის გადასაცემად დიდ დისტანციებზე“, - შეაჯამა შედეგები კრისტოფერ მონრომ.

მიწისქვეშა ოპტიკური სადგური
ევროპის კოსმოსური სააგენტო
o-ზე ტენერიფე - სიგნალის მიღების ადგილი

2012 წელს ვენის უნივერსიტეტისა და ავსტრიის მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკოსებმა წარმატებით ჩაატარეს კვანტური ტელეპორტაცია რეკორდულ მანძილზე 143 კმ-ზე - კანარის არქიპელაგის ორ კუნძულს - ლა პალმასა და ტენერიფეს შორის. წინა რეკორდი რამდენიმე თვით ადრე დაამყარეს ჩინელმა მეცნიერებმა, რომლებმაც ტელეპორტირება მოახდინეს კვანტურ მდგომარეობაზე 97 კმ. ექსპერტები დარწმუნებულნი არიან, რომ ეს ექსპერიმენტები მომავალში შესაძლებელს გახდის სატელიტური კვანტური საკომუნიკაციო ქსელის შექმნას.

ექსპერიმენტი, რომელიც ჩაატარა მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფის მიერ, ავსტრიელი ფიზიკოსის ანტონ ცეილინგერის ხელმძღვანელობით, საფუძველს უყრის მსოფლიო საინფორმაციო ქსელს, რომელიც იყენებს კვანტურ მექანიკურ ეფექტებს, რათა შეტყობინებები უფრო უსაფრთხო გახდეს და გარკვეული ტიპის გამოთვლები ბევრად უფრო ეფექტურად განხორციელდეს. ამ „კვანტურ ინტერნეტში“ კვანტური ტელეპორტაცია იქნება კვანტურ კომპიუტერებს შორის საკომუნიკაციო პროტოკოლი.

ამ ექსპერიმენტში კვანტური მდგომარეობები - მაგრამ არა მატერია ან ენერგია - გადაიცემა მანძილზე, რომელიც, პრინციპში, შეიძლება იყოს თვითნებურად დიდი. პროცესს შეუძლია იმუშაოს მაშინაც კი, თუ ადრესატის მდებარეობა უცნობია. კვანტური ტელეპორტაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შეტყობინებების გადასაცემად, ასევე კვანტურ კომპიუტერებზე ოპერაციების შესასრულებლად. ასეთი ამოცანების განსახორციელებლად აუცილებელია საიმედო მეთოდის უზრუნველყოფა ფოტონების დიდ დისტანციებზე გადაცემისათვის, რომელშიც მათი მყიფე კვანტური მდგომარეობა უცვლელი დარჩება.

კვანტური ტელეპორტაციის გამოყენების პერსპექტივები

სხვადასხვა ქვეყანაში განიხილება პროგრამები კვანტური ტელეპორტაციის ეფექტის გამოსაყენებლად კვანტური ოპტიკური კომპიუტერების შესაქმნელად, სადაც ფოტონები ინფორმაციის მატარებლები იქნებიან. პირველმა ელექტრონულმა კომპიუტერებმა მოიხმარეს ათობით კილოვატი ენერგია. კვანტური კომპიუტერების ოპერაციული სიჩქარე და ინფორმაციის რაოდენობა ათობით ბრძანებით აღემატება არსებულ კომპიუტერებს. მომავალში კვანტური ტელეპორტაციის ქსელები ისეთივე ფართოდ გავრცელდება, როგორც თანამედროვე სატელეკომუნიკაციო ქსელები. სხვათა შორის, კვანტური ვირუსები ბევრად უფრო საშიში იქნება, ვიდრე მიმდინარე ქსელის ვირუსები, რადგან მათი ტელეპორტაციის შემდეგ ისინი კომპიუტერის გარეთ არსებობას შეძლებენ. კვანტური კომპიუტერები განახორციელებენ "ცივ" გამოთვლებს, რომლებიც მუშაობენ ენერგიის პრაქტიკულად გარეშე. ყოველივე ამის შემდეგ, ხახუნი, რომელიც იწვევს ენერგიის უაზრო ხარჯვას, არის მაკროსკოპული კონცეფცია. კვანტურ სამყაროში მთავარი მავნებელი ხმაურია, რომელიც მოდის ობიექტების ერთმანეთთან არაკორელირებული ურთიერთქმედებიდან.

დღემდე, კვანტურმა საინფორმაციო მეცნიერებამ შეიძინა ზუსტი მეცნიერების ყველა ნიშანი, მათ შორის განმარტებათა სისტემა, პოსტულატები და მკაცრი თეორემები. ეს უკანასკნელი მოიცავს, კერძოდ, თეორემას კუბიტის კლონირების შეუძლებლობის შესახებ, რომელიც მკაცრად არის დადასტურებული კვანტური ევოლუციის უნიტარული ოპერატორის თეორიის გამოყენებით. ანუ შეუძლებელია კვანტური A ობიექტის შესახებ სრული ინფორმაციის მიღების შემდეგ (მისი მდგომარეობა თავდაპირველად უცნობია), შექმნა მეორე, ზუსტად იგივე ობიექტი, პირველის განადგურების გარეშე. ფაქტია, რომ ორი კუბიტის შექმნა - ერთმანეთის აბსოლუტური ასლები - იწვევს წინააღმდეგობას, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს კვანტური ტყუპის პარადოქსი. თუმცა უკვე ცხადია, რომ ორი ელექტრონის შექმნა ერთსა და იმავე კვანტურ მდგომარეობაში შეუძლებელია პაულის პრინციპით დაწესებული შეზღუდვის გამო. ტყუპის პარადოქსი არ წარმოიქმნება, თუ კლონირების დროს ასლებს მიეწოდებათ გამორჩეული მახასიათებლები: სივრცით-დროითი, ფაზა და ა.შ. მაშინ ლაზერული გამოსხივების წარმოქმნა შეიძლება გავიგოთ, როგორც ოპტიკური გარემოში ჩარჩენილი სათესლე ფოტონის კლონირების პროცესი. გაძლიერება. თუ მკაცრად მივუდგებით კვანტურ კოპირებას, მაშინ კლონის დაბადებას თან უნდა ახლდეს ორიგინალის განადგურება. და ეს არის ტელეპორტაცია.

______________________

* კუბიტი არის "კვანტური ბიტი", კვანტური ინფორმაციის ერთეული, რომელიც ინახავს არა დისკრეტულ მდგომარეობას "0" ან "1", არამედ მათ სუპერპოზიციას - მდგომარეობათა სუპერპოზიცია, რომელიც, კლასიკური თვალსაზრისით, შეუძლებელია ერთდროულად განხორციელდეს.

ადამიანის კვანტური ბუნების შესახებ

ადამიანი არის არა მხოლოდ ის, რასაც ვხედავთ, არამედ შეუდარებლად მეტი - ის, რასაც გვესმის, ვგრძნობთ, ვგრძნობთ. მთელი ადამიანის სხეული გაჟღენთილია კვანტური ენერგიით, რომელიც ქმნის ინტელექტუალურ ქსელს, არა მხოლოდ ტვინის, არამედ სხეულის სხვა ორმოცდაათი ტრილიონი უჯრედის კოლექტიურ ინტელექტს, რომელიც მყისიერად რეაგირებს აზრებისა და ემოციების უმცირეს გამოვლინებებზე, რაც იძლევა საშუალებას. დახვეწილი ვიბრაციების მუდმივი ცვლილებები.

ფიზიკა ამბობს, რომ ბუნების ძირითადი ქსოვილი კვანტურ დონეზეა, ბევრად უფრო ღრმა ვიდრე ატომებისა და მოლეკულების დონე, ეს არის კონსტრუქციის საფუძველი. კვანტური არის მატერიის ან ენერგიის ძირითადი ერთეული, ათობით მილიონი ჯერ პატარა, ვიდრე ყველაზე პატარა ატომი. ამ დონეზე მატერია და ენერგია ექვივალენტური ხდება. ყველა კვანტა შედგება სინათლის რყევების უხილავი ვიბრაციებისაგან - ენერგიის მოჩვენებებისაგან - მზად არის ფიზიკური ფორმის მისაღებად.

ადამიანის სხეული ჯერ არის ინტენსიური, მაგრამ უხილავი ვიბრაციები, რომელსაც კვანტურ რყევებს უწოდებენ და მხოლოდ ამის შემდეგ გაერთიანებულია ენერგიის იმპულსებად და მატერიის ნაწილაკებად. კვანტური სხეული არის ფუნდამენტური საფუძველი იმისა, რისგანაც ჩვენ ვართ შექმნილი: აზრები, ემოციები, ცილები, უჯრედები, ორგანოები - მოკლედ, ყველა ხილული და უხილავი კომპონენტი.

კვანტურ დონეზე სხეული აგზავნის ყველა სახის უხილავ სიგნალს და ელოდება მათ მიღებას. ჩვენს ორგანიზმში ყველა პროცესსა და ორგანოს აქვს საკუთარი კვანტური ეკვივალენტი. ჩვენს ცნობიერებას შეუძლია აღმოაჩინოს დახვეწილი ვიბრაციები მისი ნერვული სისტემის წარმოუდგენელი მგრძნობელობის წყალობით, რომელიც იღებს, გადასცემს და შემდეგ აძლიერებს მათ ისე, რომ ჩვენი გრძნობები იწყებს ამ სიგნალების აღქმას. ჩვენ კი ამ ყველაფერს ინტუიციას მივაწერთ.

ჩვენ ყველანი მიდრეკილნი ვართ ჩვენს სხეულებს მივიჩნიოთ გაყინულ ქანდაკებებად - ხისტ, უმოძრაო მატერიალურ ობიექტებად, როცა სინამდვილეში ისინი უფრო მდინარეებს ჰგვანან და მუდმივად ცვლიან ჩვენი ინტელექტის ნიმუშს. ყოველწლიურად, თქვენს ორგანიზმში ატომების 98% იცვლება ახლით. ცვლილებების ეს ნაკადი კვანტურ დონეზე კონტროლდება სხეული-გონების სისტემის მიერ.

კვანტურ დონეზე, სხეულის არც ერთი ნაწილი არ ცხოვრობს დანარჩენისგან იზოლირებულად. როდესაც ადამიანი ბედნიერია, ტვინის მიერ გამოთავისუფლებული ქიმიკატები მთელ სხეულში „მოგზაურობენ“ და ყველა უჯრედს ეუბნება ბედნიერების გრძნობაზე. ცუდი განწყობა ასევე ქიმიურად გადაეცემა ყველა უჯრედს, ასუსტებს იმუნური სისტემის აქტივობას. ყველაფერი, რასაც ვფიქრობთ და ვაკეთებთ, ჯერ კვანტური სხეულის სიღრმეში ჩნდება და შემდეგ სიცოცხლის ზედაპირზე ამოდის.

ადამიანს შეუძლია ასწავლოს თავის ცნობიერებას საკუთარი თავის კონტროლი ამ დახვეწილ დონეზე; არსებითად, რასაც ის უწოდებს აზრებს და ემოციებს, მხოლოდ ამ კვანტური რყევების გამოხატულებაა. ადამიანის აზროვნება არის კვანტური ტელეპორტაციის ერთგვარი აქტი, კვანტური პაკეტის გაგზავნა ერთი ობიექტიდან სხვა ობიექტზე, რომელიც მდებარეობს თვითნებურ მანძილზე. ინფორმაციის ეს გადაცემა შესაძლებელია „ჩახლართვის“ ეფექტის გამო, სადაც ორმა ობიექტმა „იცის“ ერთმანეთის არსებობის შესახებ. აზრი, როგორც კი საცნობარო პუნქტს მიიღებს, მიემგზავრება კვლევის ობიექტთან და შეუძლია განსაზღვროს მისი ნებისმიერი პარამეტრი და მდგომარეობა, და უკვე თავში, სითხის ხედვის ეკრანზე, ის მყისიერად აჩვენებს მუშაობის ინდიკატორებს. საგანი, ხოლო ტვინი აფასებს და ცნობს მას, აკეთებს თავის გადაწყვეტილებას.

აზრების „ტელეპორტაცია“ მიმდებარე სივრცეში

თავის წიგნში „კვანტური მაგია“ ს.ი. დორონინი საინტერესო ანალოგს აკეთებს კვანტური ტელეპორტაციის სფეროში კვლევებსა და ადამიანის ფსიქიკის მახასიათებლებს შორის, რომელიც კვანტურ ხასიათს ატარებს. კერძოდ, ის აღნიშნავს:

„...კვანტური გადამრთველის აგებისას ვარაუდობენ, რომ არსებობს მომხმარებელთა გარკვეული რაოდენობა (N) და ცენტრალური გადამრთველი, რომელთანაც ისინი ყველა დაკავშირებულია კვანტური საკომუნიკაციო არხით. ასეთი გადამრთველის მუშაობის პრინციპი შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად. ნება მიეცით თითოეულ მომხმარებელს ჰქონდეს (უმარტივეს შემთხვევაში) ერთი მაქსიმალურად ჩახლართული წყვილი. ისინი აგზავნიან ერთ ნაწილაკს თავიანთი წყვილიდან ცენტრალურ კომუტატორში, სადაც ისინი გაერთიანებულია. ამ შემთხვევაში, მომხმარებლის მფლობელობაში დარჩენილი ყველა ნაწილაკი აღმოჩნდება კვანტური ჩახლართული. ყველა N ნაწილაკი, რომელიც ჯერ კიდევ გახდა კვანტური კორელაცია, ანუ ყველა მომხმარებელი გაერთიანებულია კვანტური კორელაციებით, ისინი, თითქოს, "შედიან" ერთ კვანტურ ქსელში და შეუძლიათ "ტელეპათიურად" დაუკავშირდნენ ერთმანეთს.

ზემოთ აღწერილი კვანტური გადამრთველი შეიძლება ჩაითვალოს უმარტივეს ფიზიკურ მოდელად, რომელიც ასახავს ეგრეგორების (ეზოთერული ტერმინი) და დემონების მუშაობას (რელიგიურ ტრადიციაში). როდესაც ჩვენ ვაძლევთ ჩვენს აზრებს და ემოციებს „საერთო გამოყენებისთვის“, ამით ჩვენ აღმოვჩნდებით „ჩართული“ სხვადასხვა „კვანტურ გადამრთველებში“ ჩვენი აზრებისა და გრძნობების მიმართულების შესაბამისად. იმისთვის, რომ ეგრეგორმა (დემონმა) „იმუშაოს“, როგორც კვანტურმა გადამრთველმა და დაიწყოს არსებობა, როგორც რეალობის ობიექტური ელემენტი („ენერგეტიკული შედედება“ დედამიწის კვანტურ ჰალოში), საკმარისია რამდენიმე ადამიანის „ფსიქიკური სეკრეცია“. იგივეა (ან ახლოს). ზოგადად, იმისთვის, რომ არსებობდეს ურთიერთქმედება სხვადასხვა სისტემას შორის, მათ უნდა ჰქონდეთ ერთი და იგივე მდგომარეობა. შემდეგ ამ მდგომარეობებს შორის გადასვლები და, შედეგად, ენერგიის წარმოქმნა და შთანთქმა გამოიწვევს ურთიერთქმედებას და კორელაციას. იდენტური ენერგიები იქნება ურთიერთქმედების უნარი. უფრო მეტიც, რაც უფრო მცირეა ენერგეტიკული სხვაობა დონეებს შორის, რაც უფრო სუსტია კლასიკური ურთიერთქმედება, მით მეტია კვანტური კორელაციების ფარდობითი სიდიდე ამ შემთხვევაში. მაგალითად, ჩვენ ყველას გვაქვს ძირითადი ემოციური და ფსიქიკური მდგომარეობების დაახლოებით იგივე ნაკრები, ამიტომ ცალმხრივი აზრები და ემოციები (ანუ რამდენიმე ადამიანის გადასვლა გარკვეულ გონებრივ ან ემოციურ მდგომარეობაში) ავტომატურად იწვევს მსგავსი ენერგიის ნაკადების წარმოქმნას და ურთიერთქმედება ამ დონეზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ახლის ჩამოყალიბებამდე ან არსებული „კვანტური გადამრთველების“ - ეგრეგორების (დემონების) დატენვამდე. ემოციები შეიცავს მეტ ენერგიას, მაგრამ ნაკლებ კვანტურ ინფორმაციას, პირიქით, შეიცავს ნაკლებ ენერგიას, მაგრამ მეტ კვანტურ ინფორმაციას (ჩახლართვის ხარისხი უფრო მაღალია).

ინდივიდუალურ ცნობიერებას უნდა შეეძლოს მიზანმიმართულად მოქმედებდეს მდგომარეობების სივრცეში, სადაც მან მიაღწია (მდგომარეობის ვექტორის შეცვლა მიღწეულ დონეზე). რეალობის გარკვეულ დონეზე მთელი მდგომარეობის ვექტორის შეცვლის შესაძლებლობა შესაძლებელს ხდის მის შეცვლას ყველა დაბალ (მკვრივ) დონეზე. პრაქტიკაში, ეს ნიშნავს, რომ ცნობიერებამ იცის როგორ სწორად გადაანაწილოს ენერგია ენერგიის ნაკადების კონტროლით. ნება მომეცით აღვნიშნო, რომ მდგომარეობის ცვლილება არის ენერგიის ცვლილება, რადგან კვანტურ მექანიკაში ეს არის მდგომარეობის ფუნქცია“.

ინტერნეტ გამოცემების მასალებზე დაყრდნობით