телепортації

Зовсім не дивно, що за повідомленнями про успішні експерименти з квантової телепортації пішли їх найфантастичніші інтерпретації: з моменту свого виникнення на початку 20-х років сторіччя, що квантова механіка була і залишається найбільш інтригуючим розділом фізики. У світі великих тіл квантові ефекти не спостерігаються. Цитуючи Річарда Фейнмана, квантову механіку неможливо осягнути, в неї можна лише повірити. В голові не вкладається, що частка не володіє траєкторією; що вона одночасно перебуває в кожній точці простору; що вона може спокійно пройти, або "протуннеліровать", крізь перешкоду, і якщо нам вдалося затримати її в який-небудь пастці, то надана сама собі частка незабаром розпливеться.

Висловлювалися думки, що в майбутньому подорожувати будуть виключно за допомогою телепортації, зникаючи в одному місці і відтворюючись в іншому. Подібна точка зору повністю не відповідає дійсності: квантова телепортація аж ніяк не означає можливості переміщення матеріального об'єкта.

Насправді мова йде про перенесення стану з однієї частки на іншу незалежно від того, як далеко один від одного вони знаходяться. Під станом частинки в квантовій фізиці мається на увазі певний набір характеризують її параметрів, наприклад імпульс. Для того щоб "телепортувати" матеріальне тіло, потрібно мати за місцем призначення "будівельний матеріал" - набір атомів, в точності збігається з тим, з якого складається оригінальне тіло. Але навіть припустивши, що нам вдалося зібрати ці частинки (яких налічується 10 "штук в кожному кубічному сантиметрі твердої матерії), потрібно зуміти передати їм квантовий стан телепортіруемого предмета. Що є станом макроскопічного тіла, на сьогоднішній день невідомо. Деякі вчені взагалі ставлять під сумнів саму можливість використання квантової теорії "в доступному для нашого сприйняття світі".

імена героїв

Існування квантової телепортації було передбачене ще до війни, але першу принципову схему експерименту з реалізації такої взаємодії запропонували тільки в 1993 році. Це зробила група фахівців дослідницького центру IBM, очолюваного Ч. Беннет. Тоді ж ними було введено термін "квантова телепортація". Сам же експеримент був вперше здійснений в кінці минулого року: група австрійських фізиків під керівництвом А. Цайлінгер спостерігала телепортацію квантового стану на прикладі фотонів світла. Повідомлення про більш пізньому експерименті з телепортації фотонів, поставленому в Італії, з'явилися цієї весни. Результати ще одного експерименту, що показують наявність зв'язку між станами фотонів на гігантських (в масштабах мікросвіту) відстанях - більше 10 км - опубліковані швейцарськими вченими вже влітку цього року в журналі Physical Review А.

Ефект квантової телепортації зараз в центрі уваги фізиків, він регулярно порушується в спеціальних журналах - Nature, Scientific American. Телепортація була включена в теми доповідей на минулій влітку в Москві XVI міжнародної конференції "Когерентна і нелінійна оптика".

раз Ейнштейн спробував міркувати розсудливо. І помилився

Цікаво, що пророкування ефекту квантової телепортації було зроблено людиною, які намагалися її спростувати. Цією людиною був творець теорії відносності Альберт Ейнштейн, який опинився геніальним і щасливим і в своїх помилках.

Заперечуючи проти нової теорії, Ейнштейн придумав знаменитий парадокс, опублікований ним в 1935 році в співавторстві з Б. Подільським та Н. Розеном. Він взяв основний постулат квантової теорії, так званий принцип невизначеності Гейзенберга (не будемо тут вдаватися в пояснення, що це таке), і логічно вивів з нього наступну тезу: якщо є дві частинки -А і Б, що розлетілися в різних напрямках після зіткнення, то стан частинки, Б залежить від стану частинки А, причому ця залежність проявляється миттєво і на будь-якій відстані між А і Б. Цей парадокс і послужив згодом основою для відкриття явища "телепортації"! Але Ейнштейн вважав миттєву передачу сигналу неможливою, суперечить здоровому глузду і нашому повсякденному досвіду. Крім того, кінцівку швидкості поширення взаємодій є основним постулатом теорії відносності Ейнштейна. Сформулювавши свій парадокс, Ейнштейн вважав, що довів неспроможність квантової теорії.

Але, як з'ясувалося вже після смерті Ейнштейна, все було не так. Те, на що вказував Ейнштейн, не було слабким місцем квантової механіки - навпаки, це виявилося одним з вражаючою її наслідків. Експеримент Джона Белла, поставлений в 1965 році, підтвердив наявність аномальної, з точки зору здорового глузду, зв'язку між раз взаємодіяли частинками.

Колись можна буде зателефонувати за квантовим телефону. Але не в цій п'ятирічці

Квантова телепортація може відігравати значну роль в майбутніх системах передачі інформації. Якщо коли-небудь буде створена квантово-механічна ЕОМ, теоретичні основи якої були закладені Річардом Фейнманом в кінці 70-х-- початку 80-х років, то інформація в ній буде зберігатися у вигляді набору квантових станів. Ефекти ЕПР та квантової телепортації дозволять вести копіювання та обмін інформацією всередині квантового комп'ютера. І не тільки комп'ютера - можна телепортувати дані в будь-яких цифрових системах. Перевага телепортаціонних способу передачі інформації полягає в тому, що з однієї точки простору в іншу переноситься точна копія стану, що є елементарною клітинкою пам'яті. Таким чином, з'являється можливість передавати інформацію без втрат, зі 100-відсотковою ефективністю. Саме перспектива створення принципово нових систем зв'язку і визначає нинішній науковий ажіотаж навколо квантової телепортації. Втім, що стосується інженерних рішень цього завдання, то не слід думати, що вони будуть знайдені завтра: технологічні опрацювання тільки почалися.

Версія для друку
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 10.12.2003гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів