Rahmen aus dem Film "Die Fliege" 1958
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Die beliebtesten und wissenschaftlichsten Theorien über die Bewegung im Weltraum.

Heute berichteten die Medien, dass es in Russland ein Regierungsprogramm gibt untersucht die Möglichkeit der Teleportation . Wissenschaftler haben sich ein sehr ehrgeiziges Ziel gesetzt: bis 2035 die Teleportation zu erlernen.

Theorien über Teleportation

Die Idee der Teleportation stammt, wie Sie sich vorstellen können, aus dem Bereich der Science-Fiction. Der Begriff wurde erstmals 1931 von dem US-amerikanischen Schriftsteller Charles Fort verwendet, der in seinen Veröffentlichungen Fälle von ungewöhnlichem Verschwinden und Auftauchen beschrieb. Am beliebtesten in Russland war sein Werk "Das Buch der Verdammten" ("1001 vergessene Wunder"), in dem er nur Phänomene beschrieb, die aus wissenschaftlicher Sicht unerklärlich waren.

Theoretisch nahm die Idee jedoch erstmals Gestalt an, noch bevor der Begriff auftauchte. 1899 stellte der Wissenschaftler Ambrose Bierce (ebenfalls aus den USA) die Hypothese auf, dass unsere Welt aus Löchern und Hohlräumen besteht und verglich sie mit einem Pullover: „Du kannst es tragen, obwohl, wenn du genau hinsiehst, der Pullover aus Löchern besteht. Stell dir eine Ameise vor auf den Ärmel bekommen, er kann versehentlich zwischen die Schlaufen fallen und in eine ganz andere Welt für ihn geraten, wo es dunkel und stickig ist und statt der üblichen Fichtennadeln - warme, weiche Haut. Bierce glaubte, dass es möglich sei, durch Löcher im Weltraum zu reisen, wenn ein Führer gefunden würde.

Einer anderen Theorie zufolge gibt es im Weltraum schwarze Löcher, die mit Hilfe der Schwerkraft Materie in sich hineinsaugen können, und wenn ein solches Loch künstlich geschaffen wird, kann es als Raum-Zeit-Portal dienen, mit dem man jede Distanz überwinden kann einen Augenblick. Die Reise erfolgt entlang einer bestimmten Strecke, in der Raum und Zeit abwesend sind. Die Theorie der Existenz von „Brücken“, die die vierte Dimension darstellen, in dreidimensionalen Welten (wie der unseren) wurde erstmals von Albert Einstein formuliert.

Eine andere Theorie – über Parallelwelten – gehört dem Physiker Ralph Harrison. Der Wissenschaftler gab zu, dass diese Parallelwelten unsere durchdringen und dass es zwischen den Welten die größten Kontaktpunkte gibt – große Luft- oder Wasserstrudel. Harrison glaubte auch, dass solche Wirbelpunkte beispielsweise aufgrund des Wetters spontan auftreten könnten. Einer der Schnittpunkte unserer Welt mit parallelen waren die berühmten Bermuda-Inseln, in deren Nähe der Golfstrom fließt. Unter bestimmten Bedingungen können sich Wirbel in Portale verwandeln und Objekte in den Weltraum tragen. Aber Harrison betonte immer wieder, dass solche Reisen gefährlich seien, weil sie spontan und unvorhersehbar seien.



Quantenteleportation

Der modernen Wissenschaft steht nur eine Art der Teleportation zur Verfügung – die Quantenteleportation, in deren Rahmen nicht einmal das Elementarteilchen selbst, sondern nur sein Zustand auf Distanz übertragen werden kann. Wenn wir ein Paar gekoppelter (verschränkter) Teilchen nehmen und sie in beliebiger Entfernung voneinander beabstanden, bewirkt eine Änderung des Zustands eines der Teilchen sofort die gleiche Änderung des anderen Teilchens. Es ist bereits zur Regel geworden. Die Verwendung verschränkter Teilchen (Teilchen mit gemeinsamer Vergangenheit, die während des Zerfalls eines einzelnen Teilchens entstanden sind und deren Zustände ortsunabhängig miteinander verbunden sind) zur Übertragung der Zustände eines Objekts auf ein anderes wurde in den 1990er Jahren von Charles Bennett erfunden.

Die Quantenteleportation des Photonenzustands wurde erstmals 1997 registriert.

Sie versuchten, die Theorie der Quantenteleportation zu entwickeln: Wenn man den Quantenzustand aller Atome des menschlichen Körpers genau kennt und am Endpunkt der Teleportation die gleiche Anzahl von Atomen hat, kann man diesen Zustand von einem Atom auf ein anderes übertragen. In diesem Fall hört der erste Körper (am Punkt A) auf zu existieren und genau derselbe erscheint am Punkt B. Theoretisch ist das möglich, aber in der Praxis stellt sich bei einem Lebewesen die Frage: Wird der neue Körper Leben und Geist behalten. Die Neurowissenschaft sagt, dass Punkt B ein nachgebildeter toter Körper sein wird.

Bisher ist es unmöglich, alle Atome des menschlichen Körpers so schnell zu "scannen" (ein Erwachsener besteht aus etwa 7.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Atomen), dass keines von ihnen Zeit hat, seine Position zu ändern, was der Schlüssel zur Rettung des Lebens von ist eine teleportierte Kreatur. Das Problem ist die Übertragung der empfangenen Daten über Atome: Die fortschrittlichste Kommunikationsleitung kann Geschwindigkeiten von bis zu 100 Terabit pro Sekunde erreichen. Mit solchen Fähigkeiten wird es etwa 12 Millionen Jahre dauern, um Daten über jedes Atom zu übertragen, die durch ein Byte codiert sind.

Loch Teleportation

Eine andere Art der Teleportation, die in der Wissenschaft berücksichtigt wird, ist Loch. Die von Konstantin Leshan entwickelte Theorie impliziert die direkte Bewegung des Objekts, ohne Kopien zu zerstören und neu zu erstellen. Das Reisen im Weltraum entlang kann durch "Null-Übergänge" durchgeführt werden - dieselben Löcher, eine Art Teleportationstüren. Nulldurchgänge können künstlich erzeugt oder natürliche gefunden werden (natürliche sollten nach der Theorie der Parallelwelten und Wirbel gesucht werden).

Eine solche Variante der Teleportation wäre zweifellos sicherer für eine Person, da sich ihre atomare Struktur nicht ändert. Minus - es ist unmöglich, den Ort der Materialisierung des Objekts vorherzusagen, was auf seine Weise auch unsicher ist. Ein noch größeres Minus ist, dass es für die Weiterentwicklung der Theorie der Lochteleportation notwendig ist, dass sich natürliche Löcher mit mehr oder weniger Sicherheit offenbaren.

In der Praxis

Das berühmteste Teleportationsexperiment, das bereits zur Legende geworden ist, ist Einsteins Experiment im Jahr 1943 auf der Philadelphia Navy Yard. In der Hoffnung, von Wissenschaftlern ein Gerät zu bekommen, das Schiffe unsichtbar macht, stellten die Vereinigten Staaten dem Zerstörer Eldridge eine Besatzung an Bord für das Experiment zur Verfügung.

Mit Hilfe von Hochfrequenz-Magnetgeneratoren gelang es den Forschern, um das Schiff herum ein Magnetfeld von enormer Intensität zu erzeugen. Wie Augenzeugen aussagten, war der Zerstörer nicht mehr sichtbar, er konnte auch nicht von Radargeräten registriert werden. Gleichzeitig mit dem Verschwinden der Eldridge sahen sie sie im Hafen von Newark, der 100 Kilometer von Philadelphia entfernt liegt. Als das Feld abgeschaltet wurde, tauchte der Zerstörer wieder in der Marinewerft auf.

Da die US-Marine diese Erfahrung offiziell bestritt, begann ein Experiment, das möglicherweise nicht stattgefunden hatte, Gerüchte zu verbreiten: Einer der Seeleute wurde aufgrund von Bewegungen im Weltraum verrückt, jemand starb im Körper des Schiffes selbst. Einstein zerstörte die Arbeiten am Philadelphia-Experiment, das er für gefährlich für die Menschheit hielt.

Fälle von Quantenteleportation (nicht so grandios wie in Philadelphia) wurden in unserer Zeit registriert: Unter der Leitung des österreichischen Wissenschaftlers Anton Zeilinger wurde 2012 ein Photon in eine Entfernung von 143 Kilometern teleportiert. Das Ergebnis ist immer noch ein Rekord, aber es hat einer Person nicht geholfen, im Weltraum zu reisen.

Im Dezember 2014 wurde ein weiteres Experiment im Bereich der Quantenteleportation erfolgreich abgeschlossen – Wissenschaftler aus Großbritannien bewegten ein Photon 25 Kilometer entlang eines Glasfaserkabels. Das Photon am Punkt A und das Photon am Punkt B sind eins.

Jegliche Teleportation ist bisher nur im Rahmen der Mikrowelt – auf der Ebene der Atome – möglich. Sich im menschlichen Raum zu bewegen, erfordert viele präzise Messungen und viel Energie.



Wie Künstler das Ergebnis des Philadelphia-Experiments sehen

Teleportation durch die Augen von Regisseuren

Der bekannteste Film ist „Die Fliege“ von Kurt Newmmann, gedreht 1958. Die Handlung basiert auf dem Experiment eines Wissenschaftlers zur Teleportation. Unglücklicherweise fliegt eine Fliege in die Kabine des Teleporters, wodurch der Wissenschaftler schreckliche Mutationen erleidet. Der Film wurde in zwei Fortsetzungen sowie 1986 in einem vollwertigen Remake mit Jeff Goldblum in der Hauptrolle gedreht. 1989 wurde die Fortsetzung von „Die Fliege“ gedreht, ein Remake über das unglückliche Schicksal des Sohnes eines Wissenschaftlers, Goldblum, an den das Mutationsgen vererbt wurde.

Gehören die Filme „Fly“ zum Horror-Genre, dann ist Doug Limans 2008 erschienener Film „Teleport“ ein Abenteuer. Der Protagonist (Hayden Christensen), der schon in jungen Jahren die vererbte Fähigkeit zum Teleportieren entdeckte, wird plötzlich von Mitgliedern einer Geheimorganisation verfolgt, die seit Jahrhunderten Teleporter ausrottet.

Ich konnte das Weltkino und die Geschichte des Philadelphia-Experiments nicht ignorieren - 2012 drehte Paul Ziller einen gleichnamigen Film, und davor, 1984, wurde von Stuart Raffil ein Band mit einer ähnlichen Handlung gedreht.

Die TV-Serie Stargate basiert auf Teleportation. Aber für die Teleportation müssen Erdlinge nichts erschaffen: Im Inneren des Planeten entdecken Wissenschaftler vorgefertigte Tore in Form eines Rings, die sich als Portal nicht nur für Reisen im Weltraum, sondern auch in anderen entpuppen Welten.



Wenn die Teleportation schief geht

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Der Artikel erzählt, was Teleportation ist und ob es möglich ist. Es werden hypothetische Wege der Implementierung betrachtet, für die es nützlich wäre.

Was ist Teleportation?

Laut wissenschaftlicher Definition ist Teleportation eine Änderung der Koordinaten eines Objekts. In diesem Fall kann die Bewegung nicht aus mathematischer Sicht oder als Funktion der kontinuierlichen Zeit begründet und beschrieben werden.

Aber was ist Teleportation? Dies ist der Effekt der sofortigen Bewegung eines Objekts oder einer Person in beliebiger Entfernung, bei der es vom Startpunkt verschwindet und am Ende erscheint.

Von Anfang an, als wir die Welt der Physik beherrschten, als wir tiefer in die Geheimnisse der Natur und der Materie eintauchten, träumte die Menschheit vom Unglaublichen. Einige Dinge und Phänomene erwachten Jahre oder Jahrhunderte später in Form von uns vertrauten Dingen zum Leben: Telefone, Funkkommunikation, Organtransplantationen usw. Aber einige Träume von Science-Fiction-Autoren oder Popularisierern der Wissenschaft haben sich noch nicht erfüllt . Und eine davon ist die Teleportation. Ist dieses Phänomen wissenschaftlich möglich? Versuchen wir es herauszufinden.

Existiert es?

Unglücklicherweise für die meisten Science-Fiction-Liebhaber beschäftigen sich Wissenschaftler nicht mit der gezielten Suche und Umsetzung einer unglaublichen Idee. Genauso verhält es sich mit der Teleportation. Im Moment existiert es nicht, und es ist noch nicht ganz klar, wie das passieren kann. Es gibt mehrere Hypothesen, aber bisher ist es unmöglich, sie zu testen. Trotzdem werden wir einige davon analysieren, um zu verstehen, was Teleportation ist und ob dieses Phänomen zumindest in ferner Zukunft möglich ist.

Arten

Der erste ist der sogenannte Transportbalken. Bei einer solchen Teleportation werden alle Moleküle im Körper einer Person oder eines Objekts gescannt, ihr Zustand wird aufgezeichnet, danach wird das Original zerstört und an anderer Stelle erstellt eine solche Maschine anhand der gespeicherten Daten eine vollständige Kopie.

Menschen, die sich zumindest ein wenig mit Physik auskennen, verstehen bereits die Unmöglichkeit einer solchen Methode in diesem Stadium der menschlichen Entwicklung. Ja, und auch in Zukunft. Beginnen wir mit der Tatsache, dass die Anzahl der Moleküle im menschlichen Körper unberechenbar ist, und erst recht die Aufzeichnung all ihrer Zustände, Übertragung und Reproduktion in Sekundenbruchteilen. Außerdem ist es aus Sicht der Quantenmechanik unmöglich, eine exakte Kopie des abgeleiteten Quantenzustands zu erstellen. Außerdem wird mit der Zerstörung des Originals auch das Bewusstsein zerstört, das untrennbar mit dem physischen Körper verbunden ist.

Aus diesem Prozess besteht die Teleportation, die am häufigsten von Science-Fiction-Autoren erwähnt wird. Ist das in unserer Zeit möglich? Nein.

Portal

Eine andere Art von Sofortreisen sind Portale. Ein bestimmter physikalischer Zustand eines bestimmten Raumbereichs, in dem sich das Objekt in einem anderen, zuvor bekannten befindet. Am häufigsten wird diese Methode in Computerspielen und Fantasy erwähnt.

Magie

Eine solche Übertragung eines Objekts oder einer Person ist aus wissenschaftlicher Sicht überhaupt nicht erklärbar. Daher kann es in verschiedenen Kunstwerken nur als Attribut der Nicht-Science-Fiction betrachtet werden.

Null-T

Dies ist eine weitere Art der Teleportation, die mehr oder weniger wissenschaftlich begründet werden kann. Seine Bedeutung besteht darin, mit einem bestimmten Gerät ein Fenster zu einer anderen speziellen Dimension zu öffnen, dessen Koordinaten unserer Welt entsprechen, aber die Entfernungen millionenfach komprimiert sind und eine Person nach einer weiteren „Punktion“ in einer völlig anderen erscheint Ort. Zum Beispiel in einer anderen Stadt oder Galaxie.

Diese Methode wurde in seinen Büchern von Arkady ausführlich beschrieben, und nach demselben Prinzip unternahmen ihre Helden interstellare Flüge.

Wie lerne ich Teleportation?

Diese Frage hört man oft, besonders im Internet. Antwort: Auf keinen Fall. Wenn wir dieses Thema natürlich von der Seite des Materialismus betrachten, verwerfen wir alle magischen und anderen paranormalen Manifestationen. Sie können sogar Gemeinschaften finden, die behaupten, den Prozess zu lehren. Natürlich nicht umsonst.

Wenn wir das mystische Thema fortsetzen, dann gibt es viele historische Aufzeichnungen über eine Person, die sich teleportiert oder einfach beispielsweise aus einer Gefängniszelle verschwindet. Aber sie alle halten der Kritik nicht stand und können keine gewichtigen Fakten über dieses Phänomen geben.

Nutzen

Wenn sich die Menschheit eines Tages zu solchen Technologien entwickelt, sei es ein Einstich in andere Räume oder ähnliches, wird es schwierig sein, ihre Nützlichkeit zu überschätzen. Denn dann wird der jahrhundertealte Traum vom blitzschnellen Reisen überall wahr! Sei es ein anderes Land, Kontinent oder Planet.

Der letzte Punkt ist besonders relevant, denn selbst mit dem Bau des schnellsten und zuverlässigsten Raumfahrzeugs wird es sehr problematisch sein, Nachbarsterne selbst mit Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, umso mehr müssen Sie sich an die Relativität der Zeit erinnern. Und augenblickliche Bewegungen im Raum erleichtern diese Aktivität erheblich.

In der Zwischenzeit lautet die Antwort auf die Frage, ob es einen Teleport gibt, leider nein. Und höchstwahrscheinlich wird es, wenn es erfunden wird, völlig andere grundlegende Eigenschaften haben.

Denken Sie, dass Teleportation möglich ist? Eine positive Antwort auf diese Frage mag unglaubwürdig erscheinen. Bis vor kurzem bestritten Wissenschaftler die Möglichkeit der Teleportation. Moderne Physiker behaupten jedoch, dass alle für diesen Prozess notwendigen Technologien bereits existieren. Und Forscher führen sogar wissenschaftliche Experimente durch, um Bakterien und Viren von einem Ort zum anderen zu transportieren. Sie versuchen es auch mit kleinen Gegenständen. Aber mit der Bewegung einer Person ist die Situation viel komplizierter.

Ich weiß nicht, wie es euch geht, aber für mich zum Beispiel ist es sehr schwer, daran zu glauben. Aber versuchen wir anhand von Fakten und Beispielen zu verstehen, wie wahrscheinlich das ist.

Die Möglichkeit der Teleportation lehne alle Gesetze der Physik ab, dachten Wissenschaftler vor 200 Jahren. Inzwischen hören moderne Forscher nicht mit ihrer wissenschaftlichen Suche auf. Aber funktioniert es in der Praxis? Schließlich sind unsere Technologien noch nicht so weit entwickelt, dass es so einfach ist, mindestens einen Knopf von einem Raum in einen anderen zu teleportieren.

Der Begriff „Teleportation“ setzt sich aus zwei Wörtern zusammen: dem griechischen „tele"- fern und lateinisch "tragen"- Transfer. Teleportation bedeutet die sofortige Übertragung von Objekten von einem Punkt zum anderen. Außerdem sollte sich der Zustand des Objekts nicht ändern! Diese Theorie kann durch die Worte von Albert Einstein bestätigt werden, der einmal sagte, dass es keine klaren Grenzen zwischen Zukunft und Vergangenheit gibt. Wissenschaftlich bezeichnet man Teleportation als Quantenzustände oder das Phänomen, dass Teilchen ohne physischen Kontakt grundlegende Eigenschaften aufeinander übertragen.

Der bekannte Naturwissenschaftler Vladimir Vernadsky sagte, dass eine wissenschaftliche Hypothese fast immer über die Tatsachen hinausgeht, die als Grundlage dienten. Bedeutet dies nicht, dass Teleportation wirklich möglich ist, weil die Theorie, Körper von einem Ort zum anderen zu bewegen, jetzt in wissenschaftlichen Kreisen immer mehr gefestigt wird? Moderne Wissenschaftler betonen mehrdeutig, dass alles theoretische Wissen für die Teleportation verfügbar ist.

Der renommierte Biologe, Genetiker und Unternehmer Craig Venter argumentiert, dass die Zelle dieselbe molekulare Maschine ist, deren Software das Genom ist. Man könne mit einer Zelle alles machen, versichert der Wissenschaftler, wenn man das Genom mit Methoden der Synthetischen Biologie verändere. Das ist der sogenannte "biologische Fernsehreporter". Digitalisierte biologische Informationen können wie jede andere Software mit Lichtgeschwindigkeit über große Entfernungen übertragen werden.

Die Natur hat Insekten geschaffen, die sich bei Gefahr teleportieren können! Das sind Attack-Ameisen. Oder besser gesagt, ihre Gebärmutter, die ein echter Brutkasten ist. Um diese unerklärliche Fähigkeit zu beweisen, wurde ein Experiment durchgeführt. Die Gebärmutter, die sich immer in einer sehr starken Kammer befindet, wurde mit Farbe markiert. Wenn die Kammer mehrere Minuten lang geschlossen wird, verschwindet das Insekt und erscheint in einer Entfernung von mehreren zehn Metern in einer anderen ähnlichen Kammer. Zuvor wurde dies durch die Zerstörung der Gebärmutter durch den Ameisenstamm erklärt. Und ohne das Experiment mit dem bemalten Körper eines Insekts wäre das Phänomen der blitzschnellen Teleportation nicht aufgedeckt worden.

Teleportation als Hinweis auf die Zeit

Weltberühmte Wissenschaftler glauben, dass die Zeit nicht nur eine Reihe von Ereignissen ist, sondern die Dimensionen des Raums, die nur von unserem Bewusstsein bestimmt werden. Zeit ist eine perfekte Formel, die Wissenschaftler seit Jahrhunderten zu lösen versuchen. Teleportation ist sozusagen der Schlüssel zum Entsperren.

Der Film "Secret Experiment" basierte auf einem wirklich mysteriösen Fall mit dem Verschwinden des Schiffes. Laut Charles Berlitz, einem berühmten amerikanischen Forscher für anomale Phänomene, sagen sie, dass dieser Vorfall tatsächlich passiert ist. Im Oktober 1943 führte die US Navy ein Experiment durch, das zum Verschwinden eines Kriegsschiffs aus dem Philadelphia Dock führte. Ein paar Sekunden später tauchte der Kreuzer mehrere hundert Meilen weiter am Dock von Norfolk Newport auf. Danach verschwand das Schiff wieder und tauchte in Philadelphia wieder auf. Von der Besatzung des Schiffes wurde die Hälfte der Offiziere und Matrosen verrückt, der Rest der Menschen war tot. Dieser Fall ist als Philadelphia-Experiment bekannt.

Um uns herum gibt es viele mysteriöse Phänomene, die aus wissenschaftlicher Sicht nicht erklärt werden können. Einige Experten stellen jedoch fest, dass sie sehr an Teleportation erinnern.

Erfahrung von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern

Das erste Teleportationsexperiment wurde 2002 durchgeführt. Australischen Wissenschaftlern ist es gelungen, die Lichtphotonen, aus denen der Laserstrahl besteht, sofort zu bewegen. Es wurde in einem Abstand von 1 Meter vom echten Balken nachgebildet. Mit diesem Beispiel haben Physiker die Möglichkeit demonstriert, Milliarden von Photonen zu zerstören und an einem ganz anderen Ort zu reflektieren. Nach diesem Experiment begann die wissenschaftliche Gemeinschaft ernsthaft über Teleportation zu sprechen.

Im September 2004 gaben Wissenschaftler der Universität Tokio bekannt, dass sie Daten über eine unbegrenzte Entfernung übertragen konnten. Sie führten eine Quantenteleportation zwischen drei Photonenteilchen durch. Ihnen zufolge ebnete dieses Experiment den Weg für die Entwicklung von ultraschnellen Quantencomputern und Informationsverschlüsselungssystemen, die für Hacker unzugänglich sind.

Fälle von Teleportation zwischen Calciumatomen und Berylliumatomen sind bekannt. Und interessanterweise verwendeten Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern dafür völlig unterschiedliche Technologien.

Ein einzigartiges Experiment wurde von Physikern der Universität Wien durchgeführt. Sie konnten die Eigenschaften einzelner Lichtteilchen über eine Distanz von bis zu 600 Metern übertragen – von einem Donauufer zum anderen. In einem Kanal unter dem Flussbett wurde ein Glasfaserkabel verlegt, das die beiden Labore verband. Während des Experiments wurden drei verschiedene Quantenzustände von Photonen in einem Labor übertragen und in einem anderen Labor reproduziert. Der Prozess der Datenübertragung erfolgte sofort mit Lichtgeschwindigkeit. Die Ergebnisse dieses Experiments wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Quantenteleportation ist die Übertragung des Zustands eines Objekts auf Distanz. Das Objekt selbst bleibt an Ort und Stelle. Das heißt, es bewegt sich nicht, sondern es werden nur Informationen darüber übermittelt. Diese Methode wurde von Einstein beschrieben. Doch nach Ansicht des Wissenschaftlers selbst sollte ein solcher Quanteneffekt ins blanke Absurde führen. Obwohl die Methode selbst nicht den Gesetzen der Physik widerspricht. Im Zeitalter der Hochtechnologie wird dies laut Forschern zur Schaffung einer neuen Generation von Computern führen.

Teleportieren von Impfstoffeigenschaften

Der Zweck dieses Experiments besteht darin, eine therapeutische Wirkung im Körper des Patienten aus der Ferne zu erzeugen. Es basiert auf Quanteneffekten, die sich auf mikroskopischer Ebene manifestieren. Stellen Sie sich vor, das Medikament und der Patient befinden sich in einem bestimmten Abstand voneinander. Informativ können Eigenschaften eines Medikaments mit therapeutischem Zweck auf eine kranke Person übertragen werden. Das Experiment zeigte, dass diese Teleportation eine direkte Heilwirkung zeigte und die Wirkung der Medizin ziemlich stark war. Aber ob dieser Effekt effektiv war oder nicht, ist immer noch ein Rätsel.

Teleportation und das US-Kriegsministerium

Meistens werden auf Initiative der Sonderdienste teure Experimente zur Teleportation durchgeführt.

Laut dem amerikanischen Magazin Defense News entwickelt das Pentagon zusammen mit Verterecht erfolgreich das neueste Kommunikationssystem. Mit seiner Hilfe wird es möglich sein, Nachrichten mit einer Geschwindigkeit um die Welt zu senden, die die Lichtgeschwindigkeit übersteigt!

Im Gegensatz zur üblichen Übermittlung von Informationen wird das FTL-Kommunikationssystem in der Lage sein, vollständige Vertraulichkeit der Daten zu gewährleisten. Es ist nicht möglich, den Standort von Absender und Empfänger zu bestimmen. Diese Möglichkeit der Datenübertragung basiert auf der Quantenteleportation des elektromagnetischen Feldes.

Das Sendegerät wird wie ein tragbarer Computer oder das gewöhnlichste Mobiltelefon aussehen. Im Moment wurde ein Prototyp hergestellt. Bisher ist es in der Lage, Daten über eine Entfernung von nicht mehr als 40 km zu übertragen. Aber er hat einfach fantastische Fähigkeiten und in Zukunft wird die Entfernung für die Teleportation absolut unbegrenzt sein. Die Entwicklung dieses superluminalen Kommunikationssystems dauert etwa 10 Jahre.

teleportieren

telep "ort, -a

Russisches Rechtschreibwörterbuch. / Die Russische Akademie der Wissenschaften. In-t rus. lang. Sie. V. V. Vinogradova. - M.: "Azbukownik". V. V. Lopatin (Executive Editor), B. Z. Bukchina, N. A. Eskova und andere.. 1999 .

Sehen Sie, was "teleportieren" in anderen Wörterbüchern ist:

teleportieren- Teleportation: Teleportation ist die sofortige Bewegung eines materiellen Objekts von einem Punkt im Raum zu einem anderen. Teleport ist ein Science-Fiction-Film von Doug Liman. Teleport-Bodenübertragungsraum-Kommunikationsstation. Teleportieren ... ... Wikipedia

teleportieren- Eine große Erdstation, die eine Schnittstelle zwischen Satelliten- und terrestrischen Kommunikationsnetzen bildet. [LM Newdjajew. Telekommunikationstechnologien. Erklärendes Nachschlagewerk für das Englisch-Russisch-Wörterbuch. Bearbeitet von Yu.M. Gornostajew. Moskau, 2002] Themen ... ... Handbuch für technische Übersetzer

Teleportieren (Begriffsklärung)- Teleportation: Teleportation ist die sofortige Bewegung eines materiellen Objekts von einem Punkt im Raum zu einem anderen. Teleport (Film) ist ein Science-Fiction-Film unter der Regie von Doug Liman. Teleport (Kommunikation) Boden übertragende Raumstation ... ... Wikipedia

Teleportation (Film)- Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Teleport. Teleport-Jumper ... Wikipedia

Eulen teleportieren- Typ Limited Liability Partnership Gründungsjahr 1990 Abgeschafft ... Wikipedia

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Teleportation und... Russisches Rechtschreibwörterbuch

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Bücher

• Teleport, Gould S. Wenn du siebzehn bist, liegt dir die ganze Welt zu Füßen. Solange du teleportieren kannst. David Rice erinnert sich kaum an seine Mutter. Vor fünf Jahren verließ sie ihre Familie und verschwand, und seitdem...

Quantenteleportation ist die Übertragung eines Quantenzustands über eine Distanz. Es ist schwierig, es getrennt zu erklären, es kann nur im Zusammenhang mit der gesamten Quantenphysik durchgeführt werden. Alexander Lvovsky, Professor an der Fakultät für Physik an der Universität Calgary (Kanada), Mitglied des Canadian Institute for Higher Studies, versuchte in seinem Vortrag im Rahmen der Lecture Hall 2035 des VDNH, das mit einfachen Worten zu erklären Prinzipien der Quantenteleportation und Quantenkryptographie. Lenta.ru veröffentlicht Auszüge aus seiner Rede.

Schlüssel zum Schloss

Kryptographie ist die Kunst, sicher über einen unsicheren Kanal zu kommunizieren. Das heißt, Sie haben eine bestimmte Leitung, die abgehört werden kann, und Sie müssen eine geheime Nachricht darüber senden, die niemand sonst lesen kann.

Stellen Sie sich beispielsweise vor, wenn Alice und Bob einen sogenannten geheimen Schlüssel haben, nämlich eine geheime Folge von Nullen und Einsen, die sonst niemand hat, können sie mit diesem Schlüssel eine Nachricht verschlüsseln, indem sie die exklusive ODER-Operation verwenden, so dass die Null passt mit null und eins mit eins. Eine solche verschlüsselte Nachricht kann bereits über einen offenen Kanal übertragen werden. Wenn es jemand abfängt, ist es in Ordnung, weil niemand es lesen kann, außer Bob, der eine Kopie des geheimen Schlüssels hat.

In jeder Kryptographie, in jeder Kommunikation, ist die teuerste Ressource eine zufällige Folge von Nullen und Einsen, die nur zwei kommunizierenden Personen gehört. In den meisten Fällen wird jedoch die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln verwendet. Angenommen, Sie kaufen etwas mit einer Kreditkarte in einem Online-Shop mit sicherem HTTPS. Demnach spricht Ihr Computer mit einem Server, mit dem er noch nie zuvor kommuniziert hat, und er hatte keine Gelegenheit, einen geheimen Schlüssel mit diesem Server auszutauschen.

Das Mysterium dieses Dialogs ergibt sich aus der Lösung eines komplexen mathematischen Problems, insbesondere der Zerlegung in Primfaktoren. Zwei Primzahlen zu multiplizieren ist einfach, aber wenn ihr Produkt bereits gegeben ist, dann ist es schwierig, zwei Faktoren zu finden. Wenn die Zahl groß genug ist, werden viele Jahre Berechnungen von einem herkömmlichen Computer erforderlich sein.

Wenn dieser Computer jedoch kein gewöhnlicher, sondern ein Quantencomputer ist, wird er ein solches Problem leicht lösen. Wenn es endlich erfunden ist, wird sich die oben genannte weit verbreitete Methode als nutzlos erweisen, was für die Gesellschaft voraussichtlich katastrophal sein wird.

Wenn Sie sich erinnern, musste der Protagonist im ersten Harry-Potter-Buch durch die Sicherheitskontrolle gehen, um zum Stein der Weisen zu gelangen. Hier gibt es etwas Ähnliches: Für diejenigen, die einen Schutz eingerichtet haben, wird es leicht sein, ihn zu passieren. Es war sehr schwierig für Harry, aber am Ende hat er es doch überwunden.

Dieses Beispiel veranschaulicht die Public-Key-Kryptographie sehr gut. Wer ihn nicht kennt, ist im Prinzip in der Lage, die Botschaften zu entziffern, aber es wird ihm sehr schwer fallen, und das wird unter Umständen viele Jahre dauern. Die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln bietet keine absolute Sicherheit.

Quantenkryptographie

All dies erklärt die Notwendigkeit der Quantenkryptographie. Sie gibt uns das Beste aus beiden Welten. Es gibt eine One-Time-Pad-Methode, die zuverlässig ist, aber andererseits einen "teuren" geheimen Schlüssel erfordert. Damit Alice mit Bob kommunizieren kann, muss sie ihm einen Kurier mit einem Koffer voller Datenträger mit solchen Schlüsseln schicken. Er wird sie nach und nach verbrauchen, da sie jeweils nur einmal verwendet werden können. Auf der anderen Seite haben wir das Public-Key-Verfahren, das „billig“ ist, aber keine absolute Sicherheit bietet.

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Die Quantenkryptografie ist einerseits „billig“, sie ermöglicht die sichere Übertragung eines Schlüssels über einen hackbaren Kanal und garantiert andererseits aufgrund der Grundgesetze der Physik Geheimhaltung. Seine Bedeutung besteht darin, Informationen im Quantenzustand einzelner Photonen zu kodieren.

Gemäß den Postulaten der Quantenphysik wird der Quantenzustand in dem Moment, in dem versucht wird, ihn zu messen, zerstört und verändert. Wenn also ein Spion auf der Leitung zwischen Alice und Bob versucht zu lauschen oder zu spähen, wird er unweigerlich den Zustand der Photonen ändern, die Kommunikanten werden bemerken, dass die Leitung abgehört wird, die Kommunikation beenden und Maßnahmen ergreifen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Quantentechnologien ist die Quantenkryptografie kommerziell und keine Science-Fiction. Es gibt bereits Unternehmen, die Server herstellen, die an eine herkömmliche Glasfaserleitung angeschlossen sind, über die Sie sicher kommunizieren können.

Funktionsweise eines polarisierenden Strahlteilers

Licht ist eine elektromagnetische Querwelle, die nicht längs, sondern quer schwingt. Diese Eigenschaft wird Polarisation genannt und ist sogar in einzelnen Photonen vorhanden. Sie können verwendet werden, um Informationen zu kodieren. Beispielsweise ist ein horizontales Photon null und ein vertikales Photon eins (dasselbe gilt für Photonen mit Polarisationen von plus 45 Grad und minus 45 Grad).

Alice hat auf diese Weise Informationen verschlüsselt, und Bob muss sie akzeptieren. Dazu wird ein spezielles Gerät verwendet - ein polarisierender Strahlteiler, ein Würfel, der aus zwei zusammengeklebten Prismen besteht. Es überträgt einen horizontal polarisierten Strom und reflektiert einen vertikal polarisierten, wodurch Informationen decodiert werden. Wenn das horizontale Photon Null und das vertikale Photon Eins ist, dann klickt ein Detektor bei einer logischen Null und der andere bei einer Eins.

Aber was passiert, wenn wir ein diagonales Photon senden? Dann beginnt der berühmte Quantenunfall eine Rolle zu spielen. Es ist unmöglich zu sagen, ob ein solches Photon passieren oder reflektiert wird – es wird mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent entweder das eine oder das andere tun. Sein Verhalten vorherzusagen ist prinzipiell unmöglich. Darüber hinaus liegt diese Eigenschaft kommerziellen Zufallszahlengeneratoren zugrunde.

Was tun, wenn wir die Aufgabe haben, Polarisationen von plus 45 Grad und minus 45 Grad zu unterscheiden? Der Strahlteiler muss um die Strahlachse gedreht werden. Dann gilt das Gesetz der Quantenzufälligkeit für Photonen mit horizontaler und vertikaler Polarisation. Diese Eigenschaft ist grundlegend. Wir können nicht fragen, welche Polarisation dieses Photon hat.

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Prinzip der Quantenkryptographie

Was ist die Idee hinter der Quantenkryptographie? Angenommen, Alice sendet ein Photon an Bob, das sie entweder horizontal-vertikal oder diagonal kodiert. Bob wirft auch eine Münze und entscheidet zufällig, ob seine Basis horizontal-vertikal oder diagonal sein wird. Wenn ihre Verschlüsselungsmethoden übereinstimmen, erhält Bob die von Alice gesendeten Daten, wenn nicht, dann ist es ein Unsinn. Sie führen diese Operation viele tausend Male durch und „rufen“ dann über einen offenen Kanal an und teilen sich gegenseitig mit, in welchen Stützpunkten sie die Überweisung getätigt haben – wir können davon ausgehen, dass diese Informationen jetzt für jedermann verfügbar sind. Als nächstes können Bob und Alice Ereignisse aussortieren, bei denen die Grundlagen unterschiedlich waren, und diejenigen belassen, bei denen sie gleich waren (es wird ungefähr die Hälfte davon geben).

Angenommen, ein Spion hat sich in die Leitung geklemmt, der Nachrichten belauschen möchte, aber er muss auch Informationen auf einer bestimmten Basis messen. Stellen Sie sich vor, Alice und Bob haben dasselbe, aber der Spion nicht. In einer Situation, in der die Daten horizontal-vertikal gesendet wurden und der Lauscher die Übertragung diagonal gemessen hat, erhält er einen zufälligen Wert und leitet ein beliebiges Photon an Bob weiter, da er nicht weiß, was es sein soll. Somit wird seine Einmischung bemerkt.

Das größte Problem in der Quantenkryptographie ist der Verlust. Selbst die beste und modernste Faser verursacht 50 Prozent Verlust pro 10-12 Kilometer Kabel. Nehmen wir an, wir schicken unseren geheimen Schlüssel von Moskau nach St. Petersburg – für 750 Kilometer, und nur eines von einer Milliarde Milliarden Photonen wird das Ziel erreichen. All dies macht die Technologie völlig unpraktisch. Deshalb funktioniert die moderne Quantenkryptographie nur in einer Entfernung von etwa 100 Kilometern. Theoretisch ist bekannt, wie man dieses Problem lösen kann – mit Hilfe von Quanten-Repeatern, aber ihre Implementierung erfordert Quantenteleportation.

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Quantenverschränkung

Die wissenschaftliche Definition der Quantenverschränkung ist ein delokalisierter Überlagerungszustand. Klingt kompliziert, aber ein einfaches Beispiel kann gegeben werden. Angenommen, wir haben zwei Photonen: horizontal und vertikal, deren Quantenzustände voneinander abhängig sind. Eine davon schicken wir an Alice und die andere an Bob, die Messungen an einem polarisierenden Strahlteiler durchführen.

Wenn diese Messungen auf der üblichen horizontal-vertikalen Basis durchgeführt werden, ist es klar, dass das Ergebnis korreliert sein wird. Wenn Alice ein horizontales Photon bemerkt hat, wird das zweite natürlich vertikal sein und umgekehrt. Das kann man sich einfacher vorstellen: Wir haben eine blaue und eine rote Kugel, wir versiegeln sie jeweils ungesehen in einem Umschlag und versenden ihn an zwei Empfänger – bekommt der eine rot, bekommt der zweite auf jeden Fall blau.

Aber im Fall der Quantenverschränkung ist die Materie nicht darauf beschränkt. Diese Korrelation findet nicht nur in der horizontal-vertikalen Basis statt, sondern auch in jeder anderen. Wenn beispielsweise Alice und Bob ihre Strahlteiler gleichzeitig um 45 Grad drehen, haben sie wieder eine perfekte Übereinstimmung.

Das ist ein sehr seltsames Quantenphänomen. Nehmen wir an, Alice hat irgendwie ihren Strahlteiler gedreht und ein Photon mit Polarisation α gefunden, das ihn passiert hat. Wenn Bob sein Photon in derselben Basis misst, findet er eine Polarisation von 90 Grad + α.

Am Anfang haben wir also einen Zustand der Verschränkung: Das Photon von Alice ist völlig undefiniert und das Photon von Bob ist völlig undefiniert. Als Alice ihr Photon gemessen hat, einen Wert gefunden hat, wissen wir jetzt genau, welches Photon Bob hat, egal wie weit er entfernt ist. Dieser Effekt wurde immer wieder durch Experimente bestätigt, dies ist keine Fantasie.

Quantenteleportation

Angenommen, Alice hat ein bestimmtes Photon mit der Polarisation α, das sie noch nicht kennt, also in einem unbekannten Zustand. Es gibt keinen direkten Kanal zwischen ihr und Bob. Wenn es einen Kanal gäbe, könnte Alice den Zustand des Photons registrieren und diese Information an Bob übermitteln. Aber es ist unmöglich, den Quantenzustand in einer Messung zu kennen, daher ist diese Methode nicht geeignet. Zwischen Alice und Bob gibt es jedoch ein vorgefertigtes verschränktes Photonenpaar. Aus diesem Grund ist es möglich, Bobs Photon dazu zu bringen, den Anfangszustand von Alices Photon anzunehmen, das später auf einer bedingten Telefonleitung "angerufen" wird.

Hier ist ein Klassiker (wenn auch ein sehr entferntes Analogon) von all dem. Alice und Bob erhalten jeweils einen roten oder blauen Luftballon in einem Umschlag. Alice möchte Bob Informationen darüber schicken, was sie hat. Dazu muss sie, nachdem sie Bob „angerufen“ hat, die Kugeln vergleichen und ihm sagen „Ich habe die gleiche“ oder „Wir haben verschiedene“. Wenn jemand diese Leitung belauscht, hilft es ihm nicht, ihre Farbe zu erkennen.

Wie funktioniert das alles? Wir haben einen verschränkten Zustand und ein Photon, das wir teleportieren wollen. Alice muss eine angemessene Messung des ursprünglich teleportierten Photons vornehmen und fragen, in welchem ​​​​Zustand sich das andere befindet. Zufällig erhält sie eine von vier möglichen Antworten. Durch den Remote-Cooking-Effekt stellt sich heraus, dass Bobs Photon nach dieser Messung je nach Ergebnis in einen bestimmten Zustand übergegangen ist. Zuvor war er mit Alices Photon verschränkt und befand sich in einem unbestimmten Zustand.

Alice teilt Bob telefonisch ihre Messung mit. Wenn das Ergebnis, sagen wir mal, ψ- ist, dann weiß Bob, dass sein Photon automatisch in diesen Zustand übergegangen ist. Wenn Alice berichtete, dass ihre Messung das Ergebnis ψ+ ergab, dann nahm Bobs Photon die Polarisation -α an. Am Ende des Teleportationsexperiments hat Bob eine Kopie von Alices ursprünglichem Photon, und ihr Photon und Informationen darüber werden dabei zerstört.

Teleportationstechnologie

Jetzt sind wir in der Lage, die Polarisation von Photonen und einige Zustände von Atomen zu teleportieren. Aber wenn sie schreiben, sagen sie, Wissenschaftler haben gelernt, wie man Atome teleportiert - das ist eine Täuschung, weil Atome viele Quantenzustände haben, eine unendliche Menge. Bestenfalls haben wir herausgefunden, wie wir ein paar von ihnen teleportieren können.

Meine Lieblingsfrage ist, wann wird die menschliche Teleportation stattfinden? Die Antwort ist niemals. Nehmen wir an, wir haben Captain Picard aus der Star Trek-Serie, der von einem Schiff auf die Oberfläche des Planeten teleportiert werden muss. Um dies zu tun, müssen wir, wie wir bereits wissen, ein paar weitere der gleichen Picards herstellen, sie in einen verwirrten Zustand bringen, der alle möglichen Zustände (nüchtern, betrunken, schlafend, rauchend – absolut alles) umfasst, und Messungen vornehmen beide. Es ist klar, wie schwierig und unrealistisch dies ist.

Quantenteleportation ist ein interessantes, aber Laborphänomen. Um die Teleportation von Lebewesen wird es (zumindest in naher Zukunft) nicht gehen. Es kann jedoch in der Praxis verwendet werden, um Quantenrepeater für die Übertragung von Informationen über große Entfernungen zu erstellen.