Un grup de oameni de știință de la Academia Chineză de Științe a efectuat un experiment prin satelit privind transferul stărilor cuantice între perechi de fotoni încâlciți (așa-numita teleportare cuantică) pe o distanță record de peste 1200 km.

Fenomenul (sau încurcarea) apare atunci când stările a două sau mai multe particule sunt interdependente (corelate), care pot fi separate la distanțe arbitrar mari, dar în același timp continuă să se „simtă” reciproc. Măsurarea parametrului unei particule duce la distrugerea instantanee a stării încurcate a alteia, ceea ce este dificil de imaginat fără a înțelege principiile mecanicii cuantice, mai ales că particulele (aceasta a fost special arătatăîn experimentele privind încălcarea așa-numitelor inegalități Bell) nu au niciun parametri ascunși în care ar fi stocate informații despre starea „însoțitorului” și, în același timp, o schimbare instantanee a stării nu duce la o încălcare. a principiului cauzalităţii şi nu permite transmiterea informaţiilor utile în acest mod.

Pentru a transmite informații reale, este, în plus, necesar să se implice particule care se deplasează cu o viteză care nu depășește viteza luminii. Particulele încurcate pot fi, de exemplu, fotoni care au un progenitor comun, iar parametrul dependent este, să zicem, spinul lor.

Nu numai oamenii de știință implicați în fizica fundamentală, ci și inginerii care proiectează comunicații securizate manifestă interes pentru transmiterea stărilor particulelor încurcate pe distanțe din ce în ce mai mari și în cele mai extreme condiții. Se crede că fenomenul de încurcare a particulelor ne va oferi, în principiu, canale de comunicare de neatins în viitor. „Protecția” în acest caz va fi notificarea inevitabilă a participanților la conversație că o terță parte a intervenit în comunicarea lor.

Dovada acestui lucru va fi legile inviolabile ale fizicii - prăbușirea ireversibilă a funcției de undă.

Au fost deja create prototipuri de dispozitive pentru implementarea unei astfel de comunicații cuantice securizate, dar apar și idei pentru a compromite funcționarea tuturor acestor „canale absolut sigure”, de exemplu, prin măsurători cuantice slabe reversibile, așa că încă nu este clar dacă criptografia cuantică va să poată părăsi etapa de testare a prototipului fără ca toate evoluțiile să fie condamnate în avans și nepotrivite pentru utilizare practică.

Un alt punct: transmiterea stărilor încurcate s-a realizat până acum doar pe distanțe care nu depășesc 100 km, din cauza pierderii fotonilor în fibra optică sau în aer, din moment ce probabilitatea ca măcar unii dintre fotoni să ajungă la detectorul devine extrem de mic. Din când în când, apar rapoarte despre următoarea realizare pe această cale, dar nu este încă posibil să acoperim întregul glob cu o astfel de conexiune.

Așadar, la începutul acestei luni, fizicienii canadieni au anunțat încercări reușite de a comunica printr-un canal cuantic securizat cu o aeronavă, dar era la doar 3-10 km de transmițător.

Așa-numitul protocol de repetitor cuantic este recunoscut ca una dintre modalitățile de a îmbunătăți radical propagarea semnalului, dar valoarea sa practică rămâne sub semnul întrebării din cauza necesității de a rezolva o serie de probleme tehnice complexe.

O altă abordare este tocmai utilizarea tehnologiei satelitului, deoarece satelitul poate rămâne în linia vizuală în diferite locuri foarte îndepărtate de pe Pământ în același timp. Principalul avantaj al acestei abordări ar fi că cea mai mare parte a traseului fotonului ar fi într-un vid virtual, cu absorbție aproape zero și fără decoerență.

Pentru a demonstra fezabilitatea experimentelor prin satelit, experții chinezi au efectuat teste preliminare la sol care au demonstrat propagarea bidirecțională cu succes a perechilor de fotoni încâlciți printr-un mediu deschis la distanțe de 600 m, 13 și 102 km, cu o pierdere efectivă de canal de 80 dB. Au fost efectuate și experimente privind transferul stărilor cuantice pe platforme mobile în condiții de pierderi mari și turbulențe.

După studii detaliate de fezabilitate cu participarea oamenilor de știință austrieci, un satelit de 100 de milioane de dolari a fost dezvoltat și lansat pe 16 august 2016 de la Centrul de lansare a satelitului Jiuquan din deșertul Gobi, folosind un vehicul de lansare Long March 2D pe o orbită la o altitudine de 500 km. .

Satelitul a fost numit „Mo Tzu” în onoarea vechiului filozof chinez din secolul al V-lea î.Hr., fondatorul Moismului (doctrina iubirii universale și consecințialismului de stat). Timp de câteva secole în China, mohismul a concurat cu succes cu confucianismul până când acesta din urmă a fost adoptat ca ideologie de stat.

Misiunea Mozi este susținută de trei stații terestre: Delinghe (provincia Qinghai), Nanshan din Urumqi (Xinjiang) și Observatorul GaoMeiGu (GMG) din Lijiang (provincia Yunnan). Distanța dintre Delinghe și Lijian este de 1203 km. Distanța dintre satelitul care orbitează și aceste stații terestre variază între 500-2000 km.

Deoarece fotonii încâlciți nu pot fi pur și simplu „amplificați” ca semnalele clasice, au trebuit dezvoltate noi tehnici pentru a reduce atenuarea legăturilor de transmisie dintre Pământ și sateliți. Pentru a obține eficiența de comunicare necesară, a fost necesar să se obțină simultan o divergență minimă a fasciculului și o direcționare de mare viteză și de înaltă precizie a detectoarelor.

După ce a dezvoltat o sursă cosmică ultraluminoasă de încurcare a doi fotoni și tehnologia APT (dobândire, îndreptare și urmărire) de înaltă precizie, echipa a stabilit „cuplarea cuantică” între perechi de fotoni separați la 1203 km, oamenii de știință au condus așa-numita Testul Bell pentru a testa încălcările localității (capacitatea de a influența instantaneu starea particulelor de la distanță) și a obținut un rezultat cu o semnificație statistică de patru sigma (abateri standard).

Diagrama sursei de fotoni de pe satelit. Grosimea cristalului KTiOPO4 (PPKTP) este de 15 mm. O pereche de oglinzi concave în afara axei concentrează laserul pompei (PL) în centrul cristalului PPKTP. Ieșirea unui interferometru Sagnac utilizează două oglinzi dicromatice (DM) și filtre pentru a separa fotonii de semnal de laserul pompei. Două oglinzi suplimentare (PI), controlate de la distanță de la sol, sunt utilizate pentru a regla fin direcția fasciculului pentru o eficiență optimă a colectării fasciculului. QWP - secțiune de fază sfert de undă; HWP - secțiune de fază semi-undă; PBS - separator de fascicul polarizant.

În comparație cu metodele anterioare care foloseau cele mai comune fibre de telecomunicații comerciale, eficiența conexiunii prin satelit a fost cu multe ordine de mărime mai mare, ceea ce, potrivit autorilor studiului, deschide calea către aplicații practice indisponibile anterior pe Pământ.

Teleportarea cuantică este transferul unei stări cuantice pe o distanță. Este dificil de explicat separat, acest lucru poate fi făcut numai împreună cu toată fizica cuantică. În prelegerea sa, susținută în cadrul „Prelegerii 2035” la VDNH, Alexander Lvovsky, profesor la Facultatea de Fizică a Universității din Calgary (Canada), membru al Institutului Canadien de Studii Superioare, a încercat să vorbească simplu limbaj despre principiile teleportării cuantice și criptografiei cuantice. Lenta.ru publică fragmente din discursul său.

Cheia încuietorului

Criptografia este arta de a comunica într-un mod sigur pe un canal nesigur. Adică, aveți o anumită linie care poate fi accesată și trebuie să trimiteți un mesaj secret pe ea pe care nimeni altcineva nu îl poate citi.

Să ne imaginăm că, de exemplu, dacă Alice și Bob au o așa-numită cheie secretă, și anume o secvență secretă de zerouri și unele pe care nimeni altcineva nu le are, ei pot cripta un mesaj cu acea cheie folosind o operație SAU exclusivă, astfel încât zero se potrivește cu zero și unu cu unu. Un astfel de mesaj criptat poate fi deja transmis pe un canal deschis. Dacă cineva îl interceptează, nu este mare lucru, pentru că nimeni nu îl poate citi în afară de Bob, care are o copie a cheii secrete.

În orice criptografie, în orice comunicare, cea mai scumpă resursă este o secvență aleatorie de zerouri și unu, care este deținută doar de doi care comunică. Dar, în majoritatea cazurilor, se utilizează criptografia cu cheie publică. Să presupunem că cumpărați ceva cu un card de credit dintr-un magazin online folosind protocolul HTTPS securizat. Prin intermediul acestuia, computerul dumneavoastră vorbește cu un server cu care nu a mai comunicat până acum și nu a avut ocazia să schimbe o cheie secretă cu acest server.

Secretul acestui dialog este asigurat prin rezolvarea unei probleme matematice complexe, în special, factorizarea. Este ușor să înmulțiți două numere prime, dar dacă produsul lor a fost deja dat, atunci este dificil să găsiți doi factori. Dacă numărul este suficient de mare, va fi nevoie de un computer convențional pentru a calcula timp de mulți ani.

Cu toate acestea, dacă acest computer nu este obișnuit, ci cuantic, va rezolva cu ușurință o astfel de problemă. Când va fi în sfârșit inventată, metoda utilizată pe scară largă de mai sus va fi inutilă, ceea ce se așteaptă să aibă consecințe dezastruoase pentru societate.

Dacă vă amintiți, în prima carte Harry Potter, personajul principal a trebuit să treacă prin securitate pentru a ajunge la Piatra Filosofală. Iată ceva asemănător: cel care a instalat protecția o va trece ușor. Harry a avut o perioadă foarte dificilă, dar până la urmă a depășit-o.

Acest exemplu ilustrează foarte bine criptografia cu cheie publică. Cineva care nu știe ar putea, în principiu, să poată descifra mesajele, dar i-ar fi foarte greu și ar putea dura mulți ani. Criptografia cu cheie publică nu oferă securitate absolută.

Criptografia cuantică

Toate acestea explică necesitatea criptografiei cuantice. Ea ne oferă tot ce este mai bun din ambele lumi. Există o metodă de tamponare unică, care este fiabilă, dar, pe de altă parte, necesită o cheie secretă „scumpitoare”. Pentru ca Alice să poată comunica cu Bob, trebuie să-i trimită un curier cu o valiză plină de discuri cu astfel de chei. Le va folosi treptat, deoarece fiecare dintre ele poate fi folosită o singură dată. Pe de altă parte, avem metoda cheii publice, care este „ieftină”, dar nu oferă o fiabilitate absolută.

Imagine: Muzeul Științei / Globallookpress.com

Criptografia cuantică, pe de o parte, este „ieftină” permite transmiterea în siguranță a unei chei printr-un canal care poate fi piratat, iar pe de altă parte, garantează secretul datorită legilor fundamentale ale fizicii. Sensul său este de a codifica informații în starea cuantică a fotonilor individuali.

În conformitate cu postulatele fizicii cuantice, starea cuantică în momentul în care se încearcă măsurarea este distrusă și schimbată. Astfel, dacă există vreun spion pe linia dintre Alice și Bob, care încearcă să asculte sau să spioneze, el va schimba inevitabil starea fotonilor, comunicatorii vor observa că linia este interceptată, vor opri comunicarea și vor lua măsuri.

Spre deosebire de multe alte tehnologii cuantice, criptografia cuantică este comercială și nu științifico-fantastică. Există deja companii producătoare de servere care se conectează la o linie obișnuită de fibră optică, cu ajutorul căreia puteți realiza o comunicare securizată.

Cum funcționează un divizor de fascicul polarizat?

Lumina este o undă electromagnetică transversală, care oscilează nu de-a lungul, ci de-a lungul. Această proprietate se numește polarizare și este prezentă chiar și în fotonii individuali. Ele pot fi folosite pentru a codifica informații. De exemplu, un foton orizontal este zero, iar un foton vertical este unul (același lucru este valabil și pentru fotonii cu o polarizare de plus 45 de grade și minus 45 de grade).

Alice a codificat informațiile în acest fel și Bob trebuie să o accepte. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv special - un separator de fascicul polarizant, un cub format din două prisme lipite împreună. Transmite fluxul polarizat orizontal și reflectă fluxul polarizat vertical, datorită căruia informațiile sunt decodificate. Dacă fotonul orizontal este zero și fotonul vertical este unul, atunci în cazul unui zero logic un detector va face clic, iar în cazul unuia celălalt va face clic.

Dar ce se întâmplă dacă trimitem un foton diagonal? Apoi celebra aleatorie cuantică începe să joace un rol. Este imposibil de spus dacă un astfel de foton va trece sau va fi reflectat - cu o probabilitate de 50 la sută va face fie una, fie alta. În principiu, este imposibil să-i prezicem comportamentul. Mai mult, această proprietate stă la baza generatoarelor comerciale de numere aleatoare.

Ce ar trebui să facem dacă avem sarcina de a distinge polarizările de plus 45 de grade și minus 45 de grade? Trebuie să rotiți separatorul fasciculului în jurul axei fasciculului. Apoi legea aleatoriei cuantice se va aplica fotonilor cu polarizare orizontală și verticală. Această proprietate este fundamentală. Nu ne putem pune întrebarea ce polarizare are acest foton.

Foto: Muzeul Științei / Globallookpress.com

Principiul criptografiei cuantice

Care este ideea din spatele criptografiei cuantice? Să presupunem că Alice îi trimite lui Bob un foton, pe care îl codifică fie orizontal-vertical, fie diagonal. Bob aruncă, de asemenea, o monedă, hotărând aleatoriu dacă baza lui va fi orizontal-verticală sau diagonală. Dacă metodele lor de codificare se potrivesc, Bob va primi datele pe care le-a trimis Alice, dar dacă nu, atunci un fel de prostie. Ei efectuează această operațiune de multe mii de ori și apoi „se sună” printr-un canal deschis și se informează reciproc în ce bază au efectuat transferul - putem presupune că această informație este acum disponibilă oricui. În continuare, Bob și Alice vor putea să elimine evenimentele în care bazele au fost diferite și să le lase pe cele în care au fost aceleași (vor fi aproximativ jumătate).

Să presupunem că un spion a intrat în linie și vrea să asculte cu urechea mesajele, dar trebuie și să măsoare informațiile pe o anumită bază. Să ne imaginăm că a coincis pentru Alice și Bob, dar nu și pentru spion. Într-o situație în care datele au fost trimise pe o bază orizontală-verticală, iar interceptătorul a măsurat transmisia pe o bază diagonală, el va primi o valoare aleatorie și va trimite niște foton arbitrar lui Bob, deoarece nu știe ce ar trebui să fie. Astfel intervenția lui se va observa.

Cea mai mare problemă cu criptografia cuantică este pierderea. Chiar și cea mai bună și mai modernă fibră optică produce pierderi de 50% pentru fiecare 10-12 kilometri de cablu. Să presupunem că trimitem cheia noastră secretă de la Moscova la Sankt Petersburg - 750 de kilometri, și doar unul dintr-un miliard de miliard de fotoni va atinge obiectivul. Toate acestea fac ca tehnologia să fie complet impracticabilă. Acesta este motivul pentru care criptografia cuantică modernă funcționează doar la o distanță de aproximativ 100 de kilometri. Teoretic, se știe cum se rezolvă această problemă - cu ajutorul repetoarelor cuantice, dar implementarea lor necesită teleportare cuantică.

Foto: Perry Mastrovito / Globallookpress.com

Legatura cuantica

Definiția științifică a entanglementului cuantic este o stare delocalizată de suprapunere. Sună complicat, dar un exemplu simplu poate fi dat. Să presupunem că avem doi fotoni: orizontal și vertical, ale căror stări cuantice sunt interdependente. Pe unul îi trimitem lui Alice, iar celălalt lui Bob, care face măsurători pe un divizor de fascicul de polarizare.

Atunci când aceste măsurători sunt efectuate pe baza obișnuită orizontal-verticală, este clar că rezultatul va fi corelat. Dacă Alice a observat un foton orizontal, atunci cel de-al doilea, în mod natural, va fi vertical și invers. Acest lucru poate fi imaginat mai simplu: avem o minge albastră și una roșie, fără să ne uităm sigilăm fiecare dintre ele într-un plic și o trimitem la doi destinatari - dacă unul primește unul roșu, al doilea cu siguranță va primi unul albastru.

Dar în cazul întanglementării cuantice, problema nu se oprește aici. Această corelație are loc nu numai în baza orizontal-verticală, ci și în oricare alta. De exemplu, dacă Alice și Bob își rotesc simultan divizoarele de fascicul cu 45 de grade, ei vor avea din nou o potrivire perfectă.

Acesta este un fenomen cuantic foarte ciudat. Să presupunem că Alice și-a rotit cumva separatorul de fascicul și a detectat un foton cu polarizare α care a trecut prin el. Dacă Bob își măsoară fotonul în aceeași bază, va găsi o polarizare de 90 de grade +α.

Deci la început avem o stare de încurcătură: fotonul lui Alice este complet incert, iar fotonul lui Bob este complet incert. Când Alice și-a măsurat fotonul și a găsit o valoare, acum se știe exact ce foton are Bob, indiferent cât de departe ar fi. Acest efect a fost confirmat în mod repetat de experimente; nu este fantezie.

Teleportarea cuantică

Să presupunem că Alice are un anumit foton cu polarizare α, pe care încă nu îl cunoaște, adică este într-o stare necunoscută. Nu există un canal direct între ea și Bob. Dacă ar exista un canal, atunci Alice ar putea să înregistreze starea fotonului și să-i transmită această informație lui Bob. Dar este imposibil să cunoști starea cuantică într-o singură măsurare, așa că această metodă nu este potrivită. Cu toate acestea, între Alice și Bob există o pereche de fotoni încâlciți. Datorită acestui fapt, este posibil să forțați fotonul lui Bob să accepte starea inițială a fotonului lui Alice, apoi „apelând” printr-o linie telefonică convențională.

Iată un clasic (deși un analog foarte îndepărtat) al tuturor acestor lucruri. Alice și Bob primesc fiecare câte o minge într-un plic - albastru sau roșu. Alice vrea să-i trimită lui Bob informații despre a ei. Pentru a face acest lucru, ea trebuie să-l „cheme” pe Bob și să compare bilele, spunându-i „Am aceeași” sau „avem altele”. Dacă cineva aude această linie, nu-l va ajuta să-și cunoască culoarea.

Cum funcționează totul? Avem o stare încurcată și un foton pe care vrem să-l teleportăm. Alice trebuie să facă o măsurătoare adecvată a fotonului teleportat original și să întrebe în ce stare se află celălalt. Ea primește aleatoriu unul dintre cele patru răspunsuri posibile. Ca urmare a efectului de gătit la distanță, se dovedește că după această măsurătoare, în funcție de rezultat, fotonul lui Bob a intrat într-o anumită stare. Înainte de aceasta, el a fost încurcat cu fotonul lui Alice, rămânând într-o stare nedeterminată.

Alice îi spune lui Bob la telefon care a fost rezultatul măsurătorilor ei. Dacă rezultatul său, să zicem, sa dovedit a fi ψ-, atunci Bob știe că fotonul său a fost transformat automat în această stare. Dacă Alice a raportat că măsurarea ei a dat rezultatul ψ+, atunci fotonul lui Bob a asumat polarizarea -α. La sfârșitul experimentului de teleportare, Bob ajunge cu o copie a fotonului original al lui Alice, iar fotonul ei și informațiile despre acesta sunt distruse în acest proces.

Tehnologia de teleportare

Acum putem teleporta polarizarea fotonilor și unele stări ale atomilor. Dar când scriu că oamenii de știință au învățat să teleporteze atomii, aceasta este o minciună, deoarece atomii au o mulțime de stări cuantice, un număr infinit. În cel mai bun caz, ne-am dat seama cum să teleportăm câteva dintre ele.

Întrebarea mea preferată este când va avea loc teleportarea umană? Răspunsul este niciodată. Să presupunem că îl avem pe căpitanul Picard din Star Trek care trebuie teleportat la suprafața unei planete de pe o navă. Pentru a face acest lucru, după cum știm deja, trebuie să facem încă câteva dintre aceleași Picard, să le aducem într-o stare încurcată, care include toate stările posibile (tre, beat, dormit, fumat - absolut totul) și să luăm măsurători pe ambii. Este clar cât de dificil și nerealist este acest lucru.

Teleportarea cuantică este un fenomen interesant, dar de laborator. Nu se va reduce la teleportarea ființelor vii (cel puțin în viitorul apropiat). Cu toate acestea, poate fi folosit în practică pentru a crea repetoare cuantice pentru a transmite informații pe distanțe lungi.

Ce este încâlcirea cuantică în cuvinte simple? Teleportarea - este posibil? A fost demonstrată experimental posibilitatea teleportării? Care este coșmarul lui Einstein? În acest articol vei primi răspunsuri la aceste întrebări.

Întâlnim adesea teleportarea în filme și cărți științifico-fantastice. Te-ai întrebat vreodată de ce ceea ce au inventat scriitorii devine în cele din urmă realitatea noastră? Cum reușesc ei să prezică viitorul? Cred că acesta nu este un accident. Scriitorii de science fiction au adesea cunoștințe extinse despre fizică și alte științe, care, combinate cu intuiția și imaginația lor extraordinară, îi ajută să construiască o analiză retrospectivă a trecutului și să simuleze evenimentele viitoare.

Din articol vei afla:

• Ce este entanglementul cuantic?

Concept "legatura cuantica" a luat naștere dintr-o presupunere teoretică care decurge din ecuațiile mecanicii cuantice. Înseamnă asta: dacă 2 particule cuantice (pot fi electroni, fotoni) se dovedesc a fi interdependente (încurcate), atunci legătura rămâne, chiar dacă sunt separate în diferite părți ale Universului

Descoperirea întanglementării cuantice explică posibilitatea teoretică a teleportării.

Pe scurt, atunci a învârti a unei particule cuantice (electron, foton) se numește propriul moment unghiular. Spinul poate fi reprezentat ca un vector, iar particula cuantică în sine ca un magnet microscopic.

Este important să înțelegem că atunci când nimeni nu observă o cuantică, de exemplu un electron, atunci are toate valorile spinului în același timp. Acest concept fundamental al mecanicii cuantice se numește „suprapunere”.

Imaginează-ți că electronul tău se rotește în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic în același timp. Adică se află în ambele stări de rotație simultan (rotire vectorială în sus/rotire vectorială în jos). Introdus? BINE. Dar de îndată ce un observator apare și își măsoară starea, electronul însuși determină ce vector de spin ar trebui să accepte - în sus sau în jos.

Vrei să știi cum se măsoară spinul electronilor? Este plasat într-un câmp magnetic: electronii cu spin opus direcției câmpului și cu spin în direcția câmpului, vor fi deviați în direcții diferite. Spinurile fotonilor sunt măsurate prin direcționarea lor într-un filtru polarizant. Dacă spinul (sau polarizarea) fotonului este „-1”, atunci acesta nu trece prin filtru, iar dacă este „+1”, atunci o face.

Rezumat. Odată ce ați măsurat starea unui electron și ați determinat că spinul său este „+1”, atunci electronul asociat sau „încurcat” cu acesta capătă o valoare de spin de „-1”. Și instantaneu, chiar dacă se află pe Marte. Deși înainte de a măsura starea celui de-al doilea electron, acesta avea ambele valori de spin simultan („+1” și „-1”).

Acest paradox, dovedit matematic, nu-i plăcea prea mult de Einstein. Pentru că a contrazis descoperirea lui că nu există o viteză mai mare decât viteza luminii. Dar conceptul de particule încurcate s-a dovedit: dacă una dintre particulele încurcate este pe Pământ, iar a doua este pe Marte, atunci prima particulă, în momentul în care starea ei este măsurată, se transmite instantaneu (mai rapid decât viteza luminii) către Informații despre a doua particulă care ar trebui să accepte valoarea de spin. Și anume: sensul opus.

Disputa lui Einstein cu Bohr. Cine are dreptate?

Einstein a numit „întanglement cuantic” SPUCKHAFTE FERWIRKLUNG (germană) sau acțiune înspăimântătoare, fantomatică, supranaturală la distanță.

Einstein nu a fost de acord cu interpretarea lui Bohr a încrucișării particulelor cuantice. Pentru ca a contrazis teoria sa conform căreia informația nu poate fi transmisă mai repede decât viteza luminii.În 1935, a publicat o lucrare care descrie un experiment de gândire. Acest experiment a fost numit „Paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen”.

Einstein a fost de acord că particulele legate ar putea exista, dar a venit cu o explicație diferită pentru transferul instantaneu de informații între ele. El a spus „particule încurcate” mai degrabă ca o pereche de mănuși. Imaginează-ți că ai o pereche de mănuși. Pe cea stângă o pui într-o valiză, iar pe cea dreaptă în a doua. Ai trimis prima valiză unui prieten, iar a 2-a pe Lună. Când prietenul primește valiza, va ști că valiza conține fie o mănușă stângă, fie dreaptă. Când deschide valiza și vede că în ea este o mănușă stângă, va ști imediat că pe Lună este o mănușă dreaptă. Și asta nu înseamnă că prietenul a influențat faptul că mănușa din stânga este în valiză și nu înseamnă că mănușa din stânga a transmis instantaneu informații către cea dreaptă. Aceasta înseamnă doar că proprietățile mănușilor au fost inițial aceleași din momentul în care au fost separate. Acestea. particulele cuantice încurcate conțin inițial informații despre stările lor.

Așadar, cine avea dreptate Bohr când credea că particulele legate își transmit informații unele către altele instantaneu, chiar dacă sunt separate pe distanțe mari? Sau Einstein, care credea că nu există o legătură supranaturală și totul este predeterminat cu mult înainte de momentul măsurării.

Această dezbatere s-a mutat în domeniul filosofiei timp de 30 de ani. De atunci s-a rezolvat disputa?

teorema lui Bell. Disputa este rezolvată?

John Clauser, pe când era încă student la Universitatea Columbia, în 1967 a găsit lucrarea uitată a fizicianului irlandez John Bell. A fost o senzație: se dovedește Bell a reușit să iasă din impasul dintre Bohr și Einstein.. El a propus testarea experimentală a ambelor ipoteze. Pentru a face acest lucru, el a propus construirea unei mașini care să creeze și să compare multe perechi de particule încurcate. John Clauser a început să dezvolte o astfel de mașină. Mașina lui ar putea crea mii de perechi de particule încurcate și le putea compara în funcție de diferiți parametri. Rezultatele experimentale au demonstrat că Bohr avea dreptate.

Și în curând fizicianul francez Alain Aspe a efectuat experimente, dintre care unul se referea la însăși esența disputei dintre Einstein și Bohr. În acest experiment, măsurarea unei particule ar putea afecta în mod direct pe alta numai dacă semnalul de la 1 la a 2-a trece cu o viteză care depășește viteza luminii. Dar Einstein însuși a demonstrat că acest lucru este imposibil. Mai rămăsese o singură explicație - o legătură inexplicabilă, supranaturală, între particule.

Rezultatele experimentale au demonstrat că ipoteza teoretică a mecanicii cuantice este corectă. Entanglementul cuantic este o realitate ( Încheierea cuantică Wikipedia). Particulele cuantice pot fi conectate în ciuda distanțelor mari. Măsurarea stării unei particule afectează starea celei de-a doua particule situată departe de ea, ca și cum distanța dintre ele nu ar exista. Comunicarea supranaturală la distanță se întâmplă de fapt.

Rămâne întrebarea, este posibilă teleportarea?

Teleportarea este confirmată experimental?

În 2011, oamenii de știință japonezi au fost primii din lume care au teleportat fotoni! Un fascicul de lumină a fost mutat instantaneu din punctul A în punctul B.

Dacă doriți ca tot ceea ce citiți despre încâlcirea cuantică să fie rezolvat în 5 minute, urmăriți acest videoclip minunat.

Pe curând!

Vă doresc tuturor proiecte interesante, inspirate!

P.S. Dacă articolul v-a fost util și de înțeles, nu uitați să-l împărtășiți.

P.S. Scrieți-vă gândurile și întrebările în comentarii. Ce alte întrebări despre fizica cuantică vă interesează?

P.S. Abonați-vă la blog - formular de abonare sub articol.

Teleportarea cuantică- aceasta este teleportarea nu a obiectelor fizice, nu a energiei, ci a stărilor. Dar în acest caz, stările sunt transmise într-un mod imposibil de realizat în reprezentarea clasică. De regulă, transmiterea informațiilor despre un obiect necesită un număr mare de măsurători cuprinzătoare. Dar ele distrug starea cuantică și nu avem cum să o măsurăm din nou. Teleportarea cuantică este folosită pentru a transmite și transfera o anumită stare, având informații minime despre ea, fără a „privi” în ea, fără a o măsura și, prin urmare, fără a o perturba.

Qubits

Un qubit este starea care este transferată în timpul teleportării cuantice. Un bit cuantic se află într-o suprapunere a două stări. Starea clasică, de exemplu, este fie în starea 0, fie în starea 1. Starea cuantică este într-o suprapunere și, foarte important, până nu o vom măsura, nu va fi definită. Să ne imaginăm că am avut un qubit care a fost 30% - 0 și 70% - 1. Dacă îl măsurăm, putem obține atât 0, cât și 1. Nu poți spune nimic cu o singură măsurare. Dar dacă pregătim 100, 1000 de astfel de stări identice și le măsurăm din nou și din nou, putem caracteriza destul de exact această stare și putem înțelege că au existat într-adevăr 30% - 0 și 70% - 1.

Acesta este un exemplu de obținere a informațiilor în mod clasic. După ce a primit o cantitate mare de date, destinatarul poate recrea această stare. Cu toate acestea, mecanica cuantică face posibilă nu pregătirea multor stări. Să ne imaginăm că avem doar unul, unic, și nu există altul. Atunci nu se va mai putea transmite în clasici. Fizic, direct, acest lucru nu este întotdeauna posibil. Și în mecanica cuantică putem folosi efectul întanglement.

Folosim și fenomenul de nonlocalitate cuantică, adică un fenomen imposibil în lumea cu care suntem obișnuiți, astfel încât această stare să dispară aici și să apară acolo. Mai mult, cel mai interesant lucru este că în raport cu aceleași obiecte cuantice există o teoremă despre non-clonare. Adică, este imposibil să se creeze o a doua stare identică. Unul trebuie distrus pentru ca altul să apară.

Legatura cuantica

Ce este efectul de încurcare? Acestea sunt două stări pregătite într-un mod special, două obiecte cuantice - qubiți. Pentru simplitate, putem lua fotoni. Dacă acești fotoni sunt separați pe o distanță mare, se vor corela între ei. Ce înseamnă? Să ne imaginăm că avem un foton care este albastru și altul care este verde. Dacă le-am demontat, ne-am uitat la ele și am găsit albastru, înseamnă că al tău s-a dovedit a fi verde și invers. Sau dacă iei o cutie de pantofi care conține un pantof drept și unul stâng, scoate-i în liniște și într-o geantă ia-ți un pantof și mie celălalt. Așa că am deschis geanta, mă uit: am pe cea potrivită. Deci, cu siguranță îl aveți pe cel stâng.

Cazul cuantic este diferit prin faptul că starea care mi-a venit înainte de măsurare nu este nici albastru, nici verde - este o suprapunere de albastru și verde. Odată ce separați pantofii, rezultatul este deja prestabilit. În timp ce sacii sunt transportați, acestea nu au fost încă deschise, dar deja este clar ce va fi acolo. Până când obiectele cuantice nu sunt măsurate, încă nu sa decis nimic.

Dacă luăm nu culoarea, ci polarizarea, adică direcția oscilațiilor câmpului electric, putem distinge două opțiuni: polarizare verticală și orizontală și +45° - -45°. Dacă adunați orizontalul și verticalul în proporții egale, obțineți +45°, dacă scadeți unul din celălalt, atunci -45°. Acum să ne imaginăm că exact în același mod un foton a ajuns la mine, iar celălalt la tine. M-am uitat: este vertical. Deci al tău este orizontal. Acum să ne imaginăm că am văzut una verticală și te-ai uitat la el în diagonală, adică dacă te-ai uitat la el - este +45° sau -45°, vei vedea cu aceeași probabilitate unul sau altul. Dar dacă m-am uitat la baza diagonalei și am văzut +45°, atunci știu sigur că aveți -45°.

Paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen

Încheierea cuantică este asociată cu proprietățile fundamentale ale mecanicii cuantice și cu așa-numitul paradox Einstein-Podolsky-Rosen. Einstein a protestat atât de mult împotriva mecanicii cuantice pentru că a crezut că natura nu poate transmite informații despre o stare cu o viteză mai mare decât viteza luminii. Putem răspândi fotonii foarte departe, de exemplu, cu un an lumină, și să îi deschidem în același timp. Și vom vedea în continuare această corelație.

Dar, de fapt, acest lucru nu încalcă teoria relativității, deoarece încă nu putem transmite informații folosind acest efect. Este măsurat fie un foton vertical, fie orizontal. Dar nu se știe dinainte ce anume va fi. În ciuda faptului că este imposibil să se transmită informații mai repede decât viteza luminii, întanglementul face posibilă implementarea unui protocol de teleportare cuantică. Ce este? Se naște o pereche de fotoni încâlciți. Unul merge la emițător, celălalt la receptor. Emițătorul face o măsurătoare comună a fotonului țintă pe care trebuie să-l transmită. Și cu o probabilitate de ¼ el va obține rezultatul OK. El poate comunica acest lucru receptorului, iar receptorul în acel moment știe că are exact aceeași condiție ca și emițătorul. Și cu o probabilitate de ¾ el obține un rezultat diferit - nu doar o măsurare nereușită, ci pur și simplu un rezultat diferit. Dar, în orice caz, acestea sunt informații utile care pot fi transmise destinatarului. În trei din patru cazuri, destinatarul trebuie să efectueze o rotație suplimentară a qubitului său pentru a obține starea transmisă. Adică se transmit 2 biți de informații, iar cu ajutorul lor poți teleporta o stare complexă care nu poate fi codificată cu ei.

Criptografia cuantică

Unul dintre principalele domenii de aplicare a teleportării cuantice este așa-numita criptografie cuantică. Ideea din spatele acestei tehnologii este că un singur foton nu poate fi clonat. Prin urmare, putem transmite informații în acest singur foton și nimeni nu o poate duplica. Mai mult, cu orice încercare a cuiva de a afla ceva despre aceste informații, starea fotonului se va schimba sau va fi distrusă. În consecință, orice încercare de a obține aceste informații de către persoane din afară va fi observată. Acesta poate fi folosit în criptografie și protecția informațiilor. Adevărat, nu este o informație utilă care este transmisă, ci o cheie, care apoi face în mod clasic posibilă transmiterea informațiilor în mod absolut fiabil.

Această tehnologie are un mare dezavantaj. Faptul este că, așa cum am spus mai devreme, este imposibil să creați o copie a unui foton. Un semnal normal dintr-o fibră optică poate fi amplificat. Pentru cazul cuantic, este imposibil să se amplifice semnalul, deoarece amplificarea va fi echivalentă cu un fel de interceptor. În viața reală, pe linii reale, transmisia este limitată la o distanță de aproximativ 100 de kilometri. În 2016, Centrul Cuantic din Rusia a efectuat o demonstrație pe liniile Gazprombank, unde a arătat criptografia cuantică pe 30 de kilometri de fibră într-un mediu urban.

În laborator, putem demonstra teleportarea cuantică la distanțe de până la 327 de kilometri. Dar, din păcate, distanțe mari sunt impracticabile, deoarece fotonii se pierd în fibră și viteza este foarte mică. Ce să fac? Puteți instala un server intermediar care va primi informații, le va decripta, apoi le va cripta din nou și le va transmite în continuare. Aceasta este ceea ce fac chinezii, de exemplu, atunci când își construiesc rețeaua de criptografie cuantică. Americanii folosesc aceeași abordare.

Teleportarea cuantică în acest caz este o nouă metodă care vă permite să rezolvați problema criptografiei cuantice și să măriți distanța la mii de kilometri. Și în acest caz, același foton care este transmis este teleportat de multe ori. Multe grupuri din întreaga lume lucrează la această sarcină.

Memoria cuantică

Să ne imaginăm un lanț de teleportari. Fiecare dintre legături are un generator de perechi încurcate, care trebuie să le creeze și să le distribuie. Acest lucru nu se întâmplă întotdeauna cu succes. Uneori trebuie să așteptați până când următoarea încercare de a distribui perechi are succes. Și qubit-ul trebuie să aibă un loc unde va aștepta teleportarea. Aceasta este memoria cuantică.

În criptografia cuantică, este un fel de stație de drum. Asemenea stații sunt numite repetitoare cuantice și sunt acum una dintre principalele domenii de cercetare și experimentare. Acesta este un subiect popular la începutul anilor 2010, repetitorii erau o perspectivă foarte îndepărtată, dar acum sarcina pare fezabilă. În mare parte pentru că tehnologia evoluează constant, inclusiv datorită standardelor de telecomunicații.

Progresul experimentului în laborator

Dacă vii la laboratorul de comunicații cuantice, vei vedea o mulțime de electronice și fibră optică. Toate optica sunt standard, telecomunicațiile, laserele sunt în cutii standard mici - cipuri. Dacă intri în laborator Alexandru Lvovsky, unde, în special, fac teleportare, atunci vei vedea o masă optică care este stabilizată pe suporturi pneumatice. Adică, dacă atingi această masă, care cântărește o tonă, cu degetul, va începe să plutească și să se legene. Acest lucru se face deoarece tehnologia care implementează protocoalele cuantice este foarte sensibilă. Dacă stai pe picioare dure și te plimbi, atunci totul se va datora vibrațiilor mesei. Adică, acestea sunt optice deschise, lasere destul de mari și scumpe. În general, acesta este un echipament destul de voluminos.

Starea inițială este pregătită cu laser. Pentru a pregăti stările încurcate, se folosește un cristal neliniar, care este pompat de un laser pulsat sau continuu. Datorită efectelor neliniare, se nasc perechi de fotoni. Să ne imaginăm că avem un foton de energie doi - ℏ(2ω), acesta este convertit în doi fotoni de energie unul - ℏω+ ℏω. Acești fotoni se nasc numai împreună, mai întâi un foton nu se poate separa, apoi celălalt. Și sunt conectate (încurcate) și prezintă corelații non-clasice.

Istorie și cercetări actuale

Deci, în cazul teleportării cuantice, se observă un efect pe care nu îl putem observa în viața de zi cu zi. Dar a existat o imagine foarte frumoasă, fantastică, care era tocmai potrivită pentru a descrie acest fenomen, motiv pentru care a fost numit așa - teleportare cuantică. După cum am menționat deja, nu există un moment în timp în care un qubit să mai existe aici, dar acolo a apărut deja. Adică este mai întâi distrus aici și abia apoi apare acolo. Aceasta este aceeași teleportare.

Teleportarea cuantică a fost propusă teoretic în 1993 de un grup de oameni de știință americani condus de Charles Bennett - atunci a apărut termenul. Prima implementare experimentală a fost realizată în 1997 de două grupuri de fizicieni din Innsbruck și Roma. Treptat, oamenii de știință au reușit să transmită stări pe distanțe din ce în ce mai mari - de la un metru la sute de kilometri sau mai mult.

Acum oamenii încearcă să facă experimente care ar putea deveni baza pentru repetoare cuantice în viitor. Este de așteptat ca în 5-10 ani să vedem repetoare cuantice reale. Se dezvoltă și direcția transferului de stat între obiecte de natură diferită, inclusiv în mai 2016, teleportarea cuantică hibridă a fost efectuată la Centrul Cuantic, în laboratorul lui Alexander Lvovsky. Nici teoria nu stă pe loc. În același Centru Cuantic, sub conducerea lui Alexei Fedorov, se dezvoltă un protocol de teleportare nu într-o singură direcție, ci bidirecțională, astfel încât, cu ajutorul unei perechi, statele să poată fi teleportate simultan unele către altele.

Munca noastră privind criptografia cuantică creează o distribuție cuantică și un dispozitiv cu cheie, ceea ce înseamnă că generăm o cheie care nu poate fi interceptată. Și apoi utilizatorul poate cripta informațiile cu această cheie, folosind așa-numitul pad unic. Noi avantaje ale tehnologiilor cuantice ar trebui să fie dezvăluite în următorul deceniu. Crearea senzorilor cuantici se dezvoltă. Esența lor este că datorită efectelor cuantice putem măsura, de exemplu, câmpul magnetic și temperatura mult mai precis. Adică sunt luate așa-numitele centre NV din diamante - acestea sunt diamante minuscule, au defecte de azot care se comportă ca obiectele cuantice. Ele sunt foarte asemănătoare cu un singur atom înghețat. Privind acest defect, se pot observa schimbări de temperatură, chiar și în interiorul unei singure celule. Adică, măsurați nu doar temperatura de sub braț, ci și temperatura organelelor din interiorul celulei.

Centrul cuantic din Rusia are și un proiect de diode de spin. Ideea este că putem lua o antenă și începem să colectăm energie din undele radio de fundal foarte eficient. Este suficient să ne amintim câte surse Wi-Fi există acum în orașe pentru a înțelege că există multă energie unde radio în jur. Poate fi folosit pentru senzori purtabili (de exemplu, un senzor de zahăr din sânge). Acestea necesită alimentare constantă cu energie: fie o baterie, fie un sistem care colectează energie, inclusiv de la un telefon mobil. Adică, pe de o parte, aceste probleme pot fi rezolvate cu baza de elemente existente cu o anumită calitate, iar pe de altă parte pot fi aplicate tehnologii cuantice și această problemă poate fi rezolvată și mai bine, chiar mai miniaturizată.

Mecanica cuantică a schimbat foarte mult viața umană. Semiconductorii, bomba atomică, energia nucleară - toate acestea sunt obiecte care funcționează datorită acesteia. Întreaga lume se luptă acum să înceapă să controleze proprietățile cuantice ale particulelor individuale, inclusiv ale celor încurcate. De exemplu, teleportarea implică trei particule: o pereche și una țintă. Dar fiecare dintre ele este gestionat separat. Controlul individual al particulelor elementare deschide noi orizonturi pentru tehnologie, inclusiv pentru un computer cuantic.

Yuri Kurochkin, Candidat la Științe Fizice și Matematice, șef al Laboratorului de Comunicații Cuantice al Centrului Cuantic Rus.

Etichete:

Adaugă etichete

Teleportarea cuantică este una dintre cele mai interesante și paradoxale manifestări ale naturii cuantice a materiei, care a stârnit un mare interes în ultimii ani în rândul specialiștilor și al publicului larg. Termenul de teleportare provine din science fiction, dar acum este utilizat pe scară largă în literatura științifică. Teleportarea cuantică înseamnă transferul instantaneu al unei stări cuantice dintr-un punct din spațiu în altul, situat la o distanță mare.

Paradoxul EPR

În perioada de dezvoltare activă a teoriei cuantice, în 1935, în celebra lucrare a lui Albert Einstein, Boris Podolsky și Nathan Rosen, „Poate o descriere mecanică cuantică a realității să fie completă?” A fost formulat așa-numitul paradox EPR (paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen).

În centrul paradoxului se află întrebarea dacă Universul poate fi descompus în „elemente ale realității” existente separat, astfel încât fiecare dintre aceste elemente să aibă propria sa descriere matematică.

Autorii au arătat că din teoria cuantică rezultă: dacă există două particule A și B cu un trecut comun (împrăștiate după o coliziune sau formate în timpul dezintegrarii unei particule), atunci starea particulei B depinde de starea particulei. A și această dependență ar trebui să se manifeste instantaneu și la orice distanță. Astfel de particule se numesc pereche EPR și se spune că sunt într-o stare „încurcată”.

În 1980, Alan Aspect a arătat experimental că în lumea cuantică paradoxul EPR are loc de fapt. Măsurătorile speciale ale stării particulelor EPR A și B au arătat că perechea EPR nu este conectată doar printr-un trecut comun, dar particula B „știe” cumva instantaneu cum a fost măsurată particula A (care a fost măsurată caracteristica sa) și care a fost rezultatul. .

În 1993, Charles Bennett și colegii săi și-au dat seama cum să folosească proprietățile remarcabile ale perechilor EPR: au inventat o modalitate de a transfera starea cuantică a unui obiect într-un alt obiect cuantic folosind o pereche EPR și au numit această metodă teleportare cuantică. Și în 1997, un grup de experimentatori condus de Anton Zeilinger a efectuat pentru prima dată teleportarea cuantică a stării unui foton.

Confirmarea experimentală a teleportării cuantice

Fenomenul teleportării cuantice - transferul de informații cuantice (de exemplu, direcția spinului unei particule sau polarizarea unui foton) pe o distanță de la un purtător la altul - a fost deja observat în practică în cazul a două fotoni, fotoni și un grup de atomi, precum și doi atomi, între care un al treilea a servit ca intermediar. Cu toate acestea, niciuna dintre metodele propuse nu a fost potrivită pentru utilizare practică.

În acest context, cea mai realistă și ușor de implementat schema pare a fi cea propusă de specialiștii de la Universitatea din Maryland (SUA) în 2008. Sub conducerea lui Christopher Monroe, oamenii de știință au reușit să transfere informații cuantice între două particule încărcate (ioni de iterbiu) situate la un metru una de cealaltă, iar rata de fiabilitate a livrării a depășit 90%. Fiecare dintre ele a fost plasat în vid și ținut pe loc folosind un câmp electric. Apoi, folosind un impuls laser ultra-rapid, ei au fost forțați să emită simultan fotoni, datorită interacțiunii cărora particulele au intrat într-o stare de așa-numită încrucișare cuantică, iar „atomul B a dobândit proprietățile atomului A, în ciuda faptului că că se aflau în camere diferite la o distanță de un metru unul de celălalt”.

„Pe baza sistemului nostru, este posibil să construim un „repetitor cuantic” la scară largă care va fi folosit pentru a transmite informații pe distanțe lungi”, a rezumat Christopher Monroe rezultatele.

Stație optică la sol
Agenția Spațială Europeană
pe o. Tenerife – locație de recepție a semnalului

În 2012, fizicienii de la Universitatea din Viena și de la Academia Austriacă de Științe au realizat cu succes teleportarea cuantică pe o distanță record de 143 km - între două insule ale arhipelagului Canare - La Palma și Tenerife. Recordul anterior a fost stabilit cu câteva luni mai devreme de oamenii de știință chinezi care au teleportat o stare cuantică de 97 km. Experții sunt încrezători că aceste experimente vor face posibilă crearea unei rețele de comunicații cuantice prin satelit în viitor.

Experimentul, condus de o echipă internațională de oameni de știință condusă de fizicianul austriac Anton Zeilinger, pune bazele unei rețele de informații la nivel mondial care utilizează efecte mecanice cuantice pentru a face mesajele mai sigure și pentru a permite anumite tipuri de calcule să fie efectuate mult mai eficient. În acest „internet cuantic”, teleportarea cuantică va fi un protocol cheie de comunicare între computerele cuantice.

În acest experiment, stările cuantice - dar nu materia sau energia - sunt transferate pe o distanță care, în principiu, poate fi arbitrar de mare. Procesul poate funcționa chiar dacă locația destinatarului este necunoscută. Teleportarea cuantică poate fi folosită atât pentru a transmite mesaje, cât și pentru a efectua operațiuni pe calculatoarele cuantice. Pentru a implementa astfel de sarcini, este necesar să se furnizeze o metodă fiabilă de transmitere a fotonilor pe distanțe lungi, în care starea lor cuantică fragilă va rămâne neschimbată.

Perspective pentru utilizarea teleportarii cuantice

În diferite țări, se discută despre programe care să folosească efectul teleportării cuantice pentru a crea computere optice cuantice, unde fotonii vor fi purtători de informații. Primele calculatoare electronice consumau zeci de kilowați de energie. Viteza de operare a calculatoarelor cuantice și cantitatea de informații vor fi cu zeci de ordine de mărime mai mari decât cele ale computerelor existente. În viitor, rețelele de teleportare cuantică vor deveni la fel de răspândite ca și rețelele moderne de telecomunicații. Apropo, virușii cuantici vor fi mult mai periculoși decât virușii actuali de rețea, deoarece după teleportarea lor vor putea exista în afara computerului. Calculatoarele cuantice vor implementa calcule „la rece”, funcționând practic fără consum de energie. La urma urmei, frecarea, care duce la risipa de energie, este un concept macroscopic. În lumea cuantică, principalul dăunător este zgomotul, care provine din interacțiunea necorelată a obiectelor între ele.

Până în prezent, știința informației cuantice a dobândit toate semnele unei științe exacte, inclusiv un sistem de definiții, postulate și teoreme riguroase. Acesta din urmă include, în special, teorema privind imposibilitatea clonării unui qubit*, strict dovedită folosind teoria operatorului unitar al evoluției cuantice. Adică, este imposibil, după ce ați primit informații complete despre un obiect cuantic A (starea acestuia este inițial necunoscută), să creați un al doilea, exact același obiect, fără a-l distruge pe primul. Cert este că crearea a doi qubiți - copii absolute unul ale celuilalt - duce la o contradicție care ar putea fi numită paradoxul gemenilor cuantici. Cu toate acestea, este deja clar că crearea a doi electroni în aceeași stare cuantică este imposibilă din cauza limitării impuse de principiul Pauli. Paradoxul geamănului nu apare dacă, în timpul clonării, copiile sunt prevăzute cu trăsături distinctive: spațio-temporale, de fază etc. Atunci generarea de radiații laser poate fi înțeleasă ca procesul de clonare a unui foton de sămânță prins într-un mediu cu optic. amplificare. Dacă abordăm strict copiarea cuantică, atunci nașterea unei clone trebuie să fie însoțită de distrugerea originalului. Și asta este teleportarea.

______________________

* Qubit este un „bit cuantic”, o unitate de informație cuantică care stochează nu starea discretă „0” sau „1”, ci suprapunerea lor - o suprapunere de stări care, din punct de vedere clasic, nu pot fi realizate simultan.

Despre natura cuantică a omului

O persoană nu este doar ceea ce vedem, ci incomparabil mai mult - ceea ce auzim, simțim, simțim. Întregul corp uman este pătruns de energie cuantică, care alcătuiește o rețea intelectuală, inteligența colectivă nu numai a creierului, ci și a celorlalte cincizeci de trilioane de celule ale corpului, răspunzând instantaneu la cele mai mici manifestări de gânduri și emoții, permițând modificări constante ale vibrațiilor subtile.

Fizica spune că țesătura de bază a naturii este la nivel cuantic, mult mai profund decât nivelul atomilor și moleculelor, acesta este fundamentul construcției. Cuantica este unitatea de bază a materiei sau energiei, de zeci de milioane de ori mai mică decât cel mai mic atom. La acest nivel, materia și energia devin echivalente. Toate cuantele sunt compuse din vibrații invizibile ale fluctuațiilor luminii - fantome de energie - gata să ia formă fizică.

Corpul uman este mai întâi vibrații intense, dar invizibile, numite fluctuații cuantice, și abia apoi combinate în impulsuri de energie și particule de materie. Corpul cuantic este baza fundamentală a tot ceea ce suntem alcătuiți: gânduri, emoții, proteine, celule, organe - pe scurt, toate componentele vizibile și invizibile.

La nivel cuantic, corpul trimite tot felul de semnale invizibile, așteaptă ca noi să le primim. Toate procesele și organele din corpul nostru au propriul lor echivalent cuantic. Conștiința noastră este capabilă să detecteze vibrații subtile datorită sensibilității incredibile a sistemului său nervos, care le primește, le transmite și apoi le amplifică în așa fel încât simțurile noastre încep să perceapă aceste semnale. Și atribuim toate acestea intuiției.

Cu toții avem tendința de a ne privi corpurile ca sculpturi înghețate – obiecte materiale rigide, nemișcate – când, în realitate, sunt mai mult ca niște râuri, schimbând în mod constant tiparul intelectului nostru. În fiecare an, 98% dintre atomii din corpul tău sunt înlocuiți cu alții noi. Acest flux de schimbări este controlat la nivel cuantic de sistemul corp-minte.

La nivel cuantic, nicio parte a corpului nu trăiește izolată de restul. Când o persoană este fericită, substanțele chimice eliberate de creier „călătoresc” prin tot corpul, spunând fiecărei celule despre sentimentul de fericire. O dispoziție proastă este, de asemenea, transmisă chimic la fiecare celulă, slăbind activitatea sistemului imunitar. Tot ceea ce gândim și facem apare mai întâi în adâncurile corpului cuantic și apoi se ridică la suprafața vieții.

O persoană își poate învăța conștiința să se controleze la acest nivel subtil; în esență, ceea ce el numește gânduri și emoții sunt doar expresii ale acestor fluctuații cuantice. Gândirea umană este un fel de act de teleportare cuantică, care trimite un pachet cuantic de la un obiect la altul situat la o distanță arbitrară. Acest transfer de informații este posibil datorită efectului de „încurcare”, în care două obiecte „știu” unul despre existența celuilalt. Gândul, de îndată ce primește un punct de referință, pornește într-o călătorie către obiectul de studiu și își poate determina orice parametru și stare, iar deja în cap pe ecranul vederii fluide afișează instantaneu indicatorii de performanță ai subiect, iar creierul îl evaluează și îl recunoaște, făcându-și judecățile.

„Teleportarea” gândurilor în spațiul înconjurător

În cartea sa „Magie cuantică” S.I. Doronin face o analogie interesantă între cercetările din domeniul teleportării cuantice și caracteristicile psihicului uman, care este de natură cuantică. În special, el notează:

„... când se construiește un comutator cuantic, se presupune că există un anumit număr (N) de utilizatori și un comutator central, cu care toți sunt conectați printr-un canal de comunicare cuantică. Principiul de funcționare al unui astfel de comutator poate fi explicat după cum urmează. Fie ca fiecare utilizator sa aiba (in cel mai simplu caz) o pereche incurcata maxim. Ei trimit o particulă din perechea lor către comutatorul central, unde sunt combinate. În acest caz, toate particulele rămase în posesia utilizatorului se dovedesc a fi încurcate cuantic. Toate N particulele pe care încă le-au devenit corelate cuantic, adică toți utilizatorii sunt uniți prin corelații cuantice, sunt, parcă, „incluse” într-o singură rețea cuantică și pot comunica „telepatic” între ele.

Comutatorul cuantic descris mai sus poate fi considerat cel mai simplu model fizic care ilustrează munca egregorilor (un termen ezoteric) și a demonilor (într-o tradiție religioasă). Când dăm „pentru uz comun” gândurile și emoțiile noastre, ne găsim astfel „incluși” în diverse „comutatoare cuantice”, în conformitate cu direcția gândurilor și sentimentelor noastre. Pentru ca un egregor (demon) să „lucreze” ca un comutator cuantic și să își înceapă existența ca element obiectiv al realității („cheag de energie” în haloul cuantic al Pământului), este suficient ca „secrețiile psihice” ale mai multor oameni. sunt la fel (sau aproape). În general, pentru a exista interacțiune între sisteme diferite, acestea trebuie să aibă aceleași stări. Apoi tranzițiile între aceste stări și, în consecință, generarea și absorbția energiei vor duce la interacțiune și corelații. Energiile identice vor fi capabile de interacțiune. Mai mult, cu cât diferența de energie dintre niveluri este mai mică, cu atât interacțiunile clasice sunt mai slabe, cu atât amploarea relativă a corelațiilor cuantice este mai mare în acest caz. De exemplu, toți avem aproximativ aceleași seturi de stări emoționale și mentale de bază, prin urmare gândurile și emoțiile unidirecționale (adică trecerea mai multor persoane într-o anumită stare mentală sau emoțională) conduc automat la generarea de fluxuri energetice similare și la interacţiunea la aceste niveluri. Cu alte cuvinte, la formarea de noi sau reîncărcare de „comutatoare cuantice” existente - egregori (demoni). Emoțiile conțin mai multă energie, dar mai puțină informație cuantică, dimpotrivă, conțin mai puțină energie, dar mai multă informație cuantică (măsura întangării este mai mare).

Conștiința individuală trebuie să fie capabilă să opereze intenționat în spațiul stărilor la care a ajuns (schimba vectorul de stare la nivelul atins). Capacitatea de a schimba întregul vector de stare la un anumit nivel al realității face posibilă schimbarea lui la toate nivelurile inferioare (dense). În practică, aceasta înseamnă că conștiința este capabilă să redistribuie corect energia prin controlul fluxurilor de energie. Permiteți-mi să observ că o schimbare de stare este o schimbare de energie, deoarece în mecanica cuantică este o funcție de stare.”

Pe baza materialelor din publicațiile de pe Internet