Cadru din filmul „The Fly” 1958
Foto: sky.com

Subiectele zilei

Cele mai populare și cele mai științifice teorii despre mișcarea în spațiu.

Astăzi, presa a relatat că există un program guvernamental în Rusia care studiază posibilitatea teleportarii . Oamenii de știință și-au propus un obiectiv foarte ambițios: să învețe teleportarea până în 2035.

Teorii despre teleportare

Ideea teleportării, după cum ați putea ghici, a venit din domeniul science fiction-ului. Termenul a fost folosit pentru prima dată de scriitorul american Charles Fort în 1931, descriind în publicațiile sale cazuri de dispariții și apariții neobișnuite. Cea mai populară în Rusia a fost lucrarea sa „The Book of the Damned” („1001 de miracole uitate”), în care tocmai descria fenomene inexplicabile din punctul de vedere al științei.

Cu toate acestea, pentru prima dată în teorie, ideea a prins contur chiar înainte de apariția termenului. În 1899, omul de știință Ambrose Bierce (tot din SUA) a emis ipoteza că lumea noastră este formată din găuri și goluri și a comparat-o cu un pulover: „Poți să-l îmbraci, deși dacă te uiți atent, puloverul este format din găuri. furnică a ajuns pe mânecă.El poate cădea accidental între bucle și poate intra într-o lume complet diferită pentru el, unde este întuneric și înfundat, iar în loc de ace de molid obișnuite - piele caldă, moale. Bierce credea că este posibil să călătorească prin găurile din spațiu dacă se găsește un ghid.

Conform unei alte teorii, există găuri negre în spațiu care pot aspira materia în ele însele cu ajutorul gravitației, iar dacă o astfel de gaură este creată artificial, poate servi ca un portal spațiu-timp, folosindu-se de a depăși orice distanță în un moment. Călătoria se face pe un anumit curs, în care spațiul și timpul sunt absente. Teoria existenței în lumi tridimensionale (ca a noastră) a „podurilor” reprezentând dimensiunea a patra a fost exprimată pentru prima dată de Albert Einstein.

O altă teorie - despre lumi paralele - aparține fizicianului Ralph Harrison. Omul de știință a recunoscut că aceste lumi paralele pătrund pe a noastră și că există puncte de cel mai mare contact între lumi - vârtejuri mari de aer sau apă. De asemenea, Harrison credea că astfel de puncte de vârtej ar putea apărea spontan, de exemplu, din cauza vremii. Unul dintre punctele de intersecție ale lumii noastre cu cele paralele a fost celebrele Insule Bermude, pe lângă care trece Gulf Stream. În anumite condiții, vortexurile se pot transforma în portaluri și pot transporta obiecte în spațiu. Dar Harrison a subliniat întotdeauna că o astfel de călătorie este periculoasă, deoarece este spontană și imprevizibilă.



teleportarea cuantică

Un singur tip de teleportare este disponibil științei moderne - teleportarea cuantică, în cadrul căreia nici măcar particula elementară în sine, ci doar starea acesteia poate fi transmisă la distanță. Dacă luăm o pereche de particule cuplate (încurcate) și le depărtăm la orice distanță, o schimbare a stării uneia dintre particule va provoca instantaneu aceeași schimbare în cealaltă particule. A devenit deja regula. Utilizarea particulelor încurcate (particule cu un trecut comun care s-au format în timpul dezintegrarii unei singure particule și ale căror stări sunt interconectate indiferent de locație) pentru a transfera stările unui obiect în altul a fost inventată de Charles Bennett în anii 1990.

Teleportarea cuantică a stării fotonului a fost înregistrată pentru prima dată în 1997.

Ei au încercat să dezvolte teoria teleportării cuantice: dacă cunoașteți exact starea cuantică a tuturor atomilor corpului uman și aveți același număr de atomi la punctul final al teleportării, puteți transfera această stare de la un atom la altul. În acest caz, primul corp (în punctul A) va înceta să mai existe și exact același lucru va apărea în punctul B. Teoretic, acest lucru este posibil, dar în practică, când vine vorba de o ființă vie, se pune întrebarea: va păstra noul corp viața și mintea. Neuroștiința spune că punctul B va fi un cadavru recreat.

Până acum, este imposibil să „scanezi” toți atomii corpului uman atât de repede (un adult este format din aproximativ 7.000.000.000.000.000.000.000.000.000 de atomi), astfel încât niciunul dintre ei să nu aibă timp să-și schimbe poziția, care este cheia pentru salvarea vieții o creatură teleportată. Problema este transmiterea datelor primite despre atomi: cea mai avansată linie de comunicație poate atinge viteze de până la 100 de terabiți pe secundă. Cu astfel de capabilități, va dura aproximativ 12 milioane de ani pentru a transmite date despre fiecare atom codificat de un octet.

teleportarea gaurii

Un alt tip de teleportare, care este considerat în știință, este gaura. Teoria dezvoltată de Konstantin Leshan presupune mișcarea directă a obiectului, fără distrugerea și recrearea copiilor. Călătoria în spațiu, de-a lungul acestuia, poate fi efectuată prin „tranziții zero” - aceleași găuri, un fel de uși de teleport. Tranzițiile zero pot fi create artificial sau pot fi găsite naturale (cele naturale ar trebui căutate în conformitate cu teoria lumilor paralele și a vârtejurilor).

O astfel de variantă de teleportare ar fi, fără îndoială, mai sigură pentru o persoană, deoarece structura sa atomică nu se schimbă. Minus - este imposibil de prezis locul materializării obiectului, care este, de asemenea, nesigur în felul său. Un minus și mai mare este că, pentru dezvoltarea ulterioară a teoriei teleportării găurilor, este necesar ca găurile naturale să se dezvăluie cu o mai mare sau mai puțină certitudine.

La practică

Cel mai faimos experiment de teleportare, care a devenit deja o legendă, este experimentul lui Einstein din 1943 de la Philadelphia Navy Yard. În speranța de a obține de la oameni de știință un dispozitiv care să facă navele invizibile, Statele Unite au alocat distrugătorul Eldridge cu un echipaj la bord pentru experiment.

Cu ajutorul generatoarelor magnetice de înaltă frecvență, cercetătorii au reușit să creeze un câmp magnetic de o intensitate enormă în jurul navei. După cum au mărturisit martorii oculari, distrugătorul a încetat să mai fie vizibil, nici nu a putut fi înregistrat de radare. Concomitent cu dispariția Eldridge, l-au văzut în portul Newark, care se află la 100 de kilometri de Philadelphia. Când câmpul a fost oprit, distrugătorul a reapărut la șantierul naval.

Din moment ce Marina SUA a negat oficial această experiență, un experiment care poate să nu fi avut loc a început să crească zvonuri: unul dintre marinari a luat-o razna din cauza mișcării în spațiu, cineva a murit blocat în corpul navei în sine. Einstein a distrus lucrările de la experimentul Philadelphia, pe care l-a considerat periculos pentru omenire.

Cazuri de teleportare cuantică (nu atât de grandioasă ca în Philadelphia) au fost înregistrate în vremea noastră: sub conducerea savantului austriac Anton Zeilinger, în 2012, un foton a fost teleportat la o distanță de 143 de kilometri. Rezultatul este încă un record, dar nu a ajutat o persoană să călătorească în spațiu.

În decembrie 2014, un alt experiment în domeniul teleportării cuantice a fost finalizat cu succes - oamenii de știință din Marea Britanie au mutat un foton 25 de kilometri de-a lungul unui cablu de fibră optică. Fotonul din punctul A și fotonul din punctul B sunt unul.

Orice teleportare este până acum posibilă doar în cadrul microcosmosului - la nivelul atomilor. Mișcarea în spațiul uman necesită o mulțime de măsurători precise și multă energie.



Cum văd artiștii rezultatul experimentului din Philadelphia

Teleportarea prin ochii regizorilor

Cel mai cunoscut film este „The Fly” de Kurt Newmmann, filmat în 1958. Intriga se bazează pe experimentul unui om de știință privind teleportarea. Din păcate pentru el, o muscă zboară în cabina de teleport, provocând mutații îngrozitoare să apară omului de știință. Filmul a fost realizat în două sequel-uri, precum și un remake cu drepturi depline în 1986, cu Jeff Goldblum în rolul principal. În 1989, s-a filmat continuarea „The Fly”, un remake despre soarta nefericită a fiului unui om de știință, Goldblum, căruia i-a fost moștenită gena mutației.

Dacă filmele „Fly” aparțin genului de groază, atunci filmul lui Doug Liman „Teleport” lansat în 2008 este o aventură. Protagonistul (Hayden Christensen), care a descoperit capacitatea moștenită de a se teleporta la o vârstă fragedă, începe brusc să fie urmărit de membrii unei organizații secrete care extermină teleportatorii de secole.

Nu puteam ignora cinematograful mondial și povestea experimentului din Philadelphia - în 2012, Paul Ziller a făcut un film cu același nume, iar înainte de asta, în 1984, o casetă cu un complot similar a fost filmată de Stuart Raffil.

Serialul TV Stargate se bazează pe teleportare. Dar pentru teleportare, pământenii nu trebuie să creeze nimic: în măruntaiele planetei, oamenii de știință descoperă porți gata făcute sub forma unui inel, care se dovedesc a fi un portal nu numai pentru călătoria în spațiu, ci și în alte lumi.



Când teleportarea merge prost

Pe această temă

Toate titlurile de știri

Articolul spune despre ce este teleportarea, dacă este posibilă. Sunt luate în considerare modalitățile sale ipotetice de implementare, pentru care ar fi utilă.

Ce este teleportarea?

Conform definiției științifice, teleportarea este o modificare a coordonaților unui obiect. În acest caz, mișcarea nu poate fi justificată și descrisă din punct de vedere matematic sau în funcție de timp continuu.

Dar ce este teleportarea? Acesta este efectul deplasării instantanee a unui obiect sau a unei persoane la orice distanță, la care dispare din punctul de plecare și apare la sfârșit.

Încă de la începutul stăpânirii lumii fizicii, pe măsură ce am aprofundat în secretele naturii și ale materiei, omenirea a visat la incredibil. Unele lucruri și fenomene, ani sau secole mai târziu, au prins viață sub forma unor lucruri cunoscute nouă: au apărut telefoane, comunicații radio, transplanturi de organe etc.. Dar unele vise ale scriitorilor de science fiction sau popularizatorilor științei nu s-au împlinit încă. . Și una dintre ele este teleportarea. Este acest fenomen posibil din punct de vedere științific? Să încercăm să ne dăm seama.

Există?

Din păcate, pentru majoritatea iubitorilor de science fiction, oamenii de știință nu sunt implicați într-o căutare și implementare țintită a unei idei incredibile. La fel este și cu teleportarea. Momentan, nu există și nu este încă deloc clar cum se poate întâmpla acest lucru. Există mai multe ipoteze, dar până acum este imposibil să le testăm. Dar cu toate acestea, vom analiza câteva dintre ele pentru a înțelege ce este teleportarea, dacă acest fenomen este posibil cel puțin într-un viitor îndepărtat.

feluri

Primul este așa-numitul fascicul de transport. Cu o astfel de teleportare, toate moleculele din corpul unei persoane sau al unui obiect sunt scanate, starea lor este înregistrată, după care originalul este distrus, iar într-un alt loc, o astfel de mașină creează o copie completă pe baza datelor stocate.

Oamenii care sunt cel puțin puțin familiarizați cu fizica înțeleg deja imposibilitatea unei astfel de metode în acest stadiu al dezvoltării umane. Da, și în viitor. Să începem cu faptul că numărul de molecule din corpul uman este incalculabil și cu atât mai mult înregistrarea tuturor stărilor, transmiterea și reproducerea acestora într-o fracțiune de secundă. În plus, din punctul de vedere al mecanicii cuantice, este imposibil să se creeze o copie exactă a stării cuantice derivate. În plus, atunci când originalul este distrus, conștiința, care este inseparabilă de corpul fizic, este și ea distrusă.

Din acest proces constă teleportarea, cel mai adesea menționată de scriitorii de science fiction. Este posibil acest lucru în vremea noastră? Nu.

Portal

Un alt tip de călătorie instantanee sunt portalurile. O anumită stare fizică a unei anumite zone a spațiului, fiind în care se aruncă obiectul într-un altul, cunoscut anterior. Cel mai adesea, această metodă este menționată în jocurile pe calculator și fantezie.

Magie

Un astfel de transfer al unui obiect sau al unei persoane nu este explicat deloc din punct de vedere științific. Prin urmare, poate fi considerat doar ca un atribut al non-science-fiction în diverse opere de artă.

Null-T

Acesta este un alt tip de teleportare care poate fi mai mult sau mai puțin justificat de știință. Semnificația sa este de a folosi un dispozitiv pentru a deschide o fereastră către o altă dimensiune specială, ale cărei coordonate corespund lumii noastre, dar distanțele sunt comprimate de milioane de ori și, după ce a făcut o altă „puncție”, o persoană apare într-o cu totul altă formă. loc. De exemplu, într-un alt oraș sau galaxie.

Această metodă a fost descrisă pe scară largă în cărțile sale de către Arkady și, conform aceluiași principiu, eroii lor au făcut zboruri interstelare.

Cum să înveți teleportarea?

Puteți auzi adesea această întrebare, mai ales pe internet. Răspuns: în niciun caz. Desigur, dacă luăm în considerare acest subiect din partea materialismului, renunțând la orice magie și alte manifestări paranormale. Puteți găsi chiar și comunități care pretind că predau procesul. Desigur, nu gratuit.

Dacă continuăm tema mistică, atunci există o mulțime de înregistrări istorice ale unei persoane care se teleportează sau pur și simplu dispare dintr-o celulă de închisoare, de exemplu. Dar toți nu rezistă criticilor și nu pot oferi fapte importante despre acest fenomen.

Beneficiu

Dacă omenirea se va dezvolta într-o zi la astfel de tehnologii, fie că este vorba de o înțepătură în alte spații sau ceva asemănător, va fi dificil să supraestimezi utilitatea lor. La urma urmei, atunci visul de secole de călătorie instantanee oriunde se va împlini! Fie că este o altă țară, continent sau planetă.

Ultimul punct este deosebit de relevant, deoarece chiar și cu construcția celei mai rapide și mai fiabile nave spațiale, va fi foarte problematic să ajungeți la stelele vecine, chiar și la viteza luminii, cu atât mai mult trebuie să vă amintiți despre relativitatea timpului. Iar mișcările instantanee în spațiu facilitează foarte mult această activitate.

Între timp, la întrebarea dacă există teleportare, răspunsul, din păcate, este nu. Și cel mai probabil, dacă este inventat, va avea proprietăți fundamentale complet diferite.

Crezi că este posibilă teleportarea? Un răspuns afirmativ la această întrebare poate părea neplauzibil. Până de curând, oamenii de știință au contestat însăși posibilitatea teleportării. Cu toate acestea, fizicienii moderni susțin că toate tehnologiile necesare acestui proces există deja. Și cercetătorii fac chiar experimente științifice pentru a muta bacteriile și virușii dintr-un loc în altul. Ei încearcă să o facă și cu obiecte mici. Dar cu mișcarea unei persoane, situația este mult mai complicată.

Nu știu despre tine, dar pentru mine, de exemplu, este foarte greu să cred în asta. Dar haideți, pe baza faptelor și a exemplelor, să încercăm să înțelegem cât de probabil este acest lucru.

Posibilitatea de teleportare respinge toate legile fizicii, credeau oamenii de știință acum 200 de ani. Între timp, cercetătorii moderni nu își opresc căutările științifice. Dar funcționează în practică? Până la urmă, tehnologiile noastre nu au fost încă dezvoltate la un asemenea nivel încât să fie atât de ușor să luați și să teleportați măcar un buton dintr-o cameră în alta.

Termenul „teleportare” este format din două cuvinte: grecescul „tele"- departe și latină"portate"- transfer. Teleportarea înseamnă transferul instantaneu de obiecte dintr-un punct în altul. Mai mult, starea obiectului nu ar trebui să se schimbe! Această teorie poate fi confirmată de cuvintele lui Albert Einstein, care a afirmat cândva că nu există granițe clare între viitor și trecut. În termeni științifici, teleportarea se numește stări cuantice sau fenomenul particulelor care își transferă proprietăți de bază între ele fără contact fizic.

Celebrul om de știință natural Vladimir Vernadsky a spus că o ipoteză științifică aproape întotdeauna depășește faptele care i-au servit drept bază. Nu înseamnă asta că teleportarea este cu adevărat posibilă, pentru că teoria mișcării corpurilor dintr-un loc în altul devine acum din ce în ce mai consolidată în cercurile științifice? Oamenii de știință moderni subliniază în mod ambiguu faptul că toate cunoștințele teoretice sunt disponibile pentru teleportare.

Renumitul biolog, genetician și antreprenor Craig Venter susține că celula este aceeași mașină moleculară al cărei software este genomul. Omul de știință asigură că poți face orice cu o celulă dacă schimbi genomul folosind metode de biologie sintetică. Acesta este așa-numitul „reporter TV biologic”. Informațiile biologice digitizate, ca absolut orice alt software, pot fi transmise pe distanțe mari cu viteza luminii.

Natura a creat insecte care se pot teleporta în caz de pericol! Acestea sunt furnici atta. Sau mai degrabă, uterul lor, care este un adevărat incubator. Pentru a demonstra această capacitate inexplicabilă, a fost efectuat un experiment. Uterul, care se află întotdeauna într-o cameră foarte puternică, a fost marcat cu vopsea. Dacă camera este închisă pentru câteva minute, insecta dispare și apare la o distanță de câteva zeci de metri într-o altă cameră similară. Anterior, acest lucru a fost explicat prin distrugerea uterului de către tribul furnicilor. Și dacă nu ar fi fost experimentul cu corpul pictat al unei insecte, fenomenul de teleportare instantanee nu ar fi fost dezvăluit.

Teleportarea ca un indiciu asupra timpului

Celebritățile științifice mondiale cred că timpul nu este doar o serie de evenimente, ci dimensiunile spațiului, care sunt determinate doar de conștiința noastră. Timpul este o formulă perfectă, pe care oamenii de știință au încercat să o rezolve de secole. Teleportarea este un fel de cheie pentru deblocarea acesteia.

Filmul „Experimentul secret” s-a bazat pe un caz cu adevărat misterios cu dispariția navei. Potrivit lui Charles Berlitz, un celebru cercetător american al fenomenelor anormale, ei spun că acest incident chiar s-a întâmplat. În octombrie 1943, Marina SUA a efectuat un experiment care a dus la dispariția unei nave de război de pe Philadelphia Dock. Câteva secunde mai târziu, crucișătorul a apărut la Norfolk Newport Dock, la câteva sute de mile mai încolo. În urma acesteia, nava a dispărut din nou și a reapărut în Philadelphia. Dintre echipajul navei, jumătate dintre ofițeri și marinari au luat-o razna, restul oamenilor erau morți. Acest caz este cunoscut sub numele de Experimentul Philadelphia.

În jurul nostru există multe fenomene misterioase care nu pot fi explicate din punct de vedere științific. Dar unii experți notează că amintesc foarte mult de teleportare.

Experiența oamenilor de știință din diferite țări

Primul experiment de teleportare a fost efectuat în 2002. Oamenii de știință australieni au reușit să miște instantaneu fotonii de lumină care alcătuiesc fasciculul laser. A fost recreat la o distanță de 1 metru de fasciculul real. Cu acest exemplu, fizicienii au demonstrat posibilitatea de a distruge miliarde de fotoni și de a le reflecta într-un loc complet diferit. După acest experiment, comunitatea științifică a început să vorbească serios despre teleportare.

În septembrie 2004, oamenii de știință de la Universitatea din Tokyo au anunțat că au reușit să transmită date pe o distanță nelimitată. Ei au efectuat teleportarea cuantică între trei particule de fotoni. Potrivit acestora, acest experiment a deschis calea pentru crearea de computere cuantice de ultra-înaltă viteză și sisteme de criptare a informațiilor care sunt inaccesibile hacking-ului.

Sunt cunoscute cazuri de teleportare între atomii de calciu și atomi de beriliu. Și, interesant, oamenii de știință din diferite țări au folosit tehnologii complet diferite pentru aceasta.

Un experiment unic a fost realizat de către fizicienii de la Universitatea din Viena. Ei au reușit să transmită proprietățile particulelor individuale de lumină pe o distanță de până la 600 de metri - de la un mal pe altul al Dunării. Un cablu de fibră optică a fost așezat într-un canal de canalizare sub albia râului, care face legătura între cele două laboratoare. În timpul experimentului, trei stări cuantice diferite de fotoni au fost transmise într-un laborator și au fost reproduse într-un alt laborator. Procesul de transfer de date a avut loc instantaneu cu viteza luminii. Rezultatele acestui experiment au fost publicate în revista Nature.

Teleportarea cuantică este transferul stării unui obiect la distanță. Obiectul în sine rămâne pe loc. Adică nu se mișcă, ci se transmit doar informații despre el. Această metodă a fost descrisă de Einstein. Însă, potrivit omului de știință însuși, un astfel de efect cuantic ar trebui să ducă la absurditate totală. Deși metoda în sine nu contrazice legile fizicii. În era tehnologiei înalte, potrivit cercetătorilor, aceasta va duce la crearea unei noi generații de calculatoare.

Teleportarea proprietăților vaccinului

Scopul acestui experiment este de a crea un efect terapeutic în corpul pacientului la distanță. Se bazează pe efecte cuantice care se manifestă la nivel microscopic. Imaginați-vă că medicamentul și pacientul sunt la o anumită distanță unul de celălalt. Informațional, proprietățile unui medicament pot fi transferate unei persoane bolnave cu scop terapeutic. Experimentul a arătat că această teleportare a arătat un efect de vindecare direct, iar efectul medicamentului a fost destul de puternic. Dar dacă acest efect a fost eficient sau nu este încă un mister.

Teleportarea și Departamentul de Război al SUA

Cel mai adesea, experimente costisitoare de teleportare sunt efectuate la inițiativa serviciilor speciale.

Potrivit revistei americane Defense News, Pentagonul, împreună cu organizațiile de cercetare în domeniul apărării, dezvoltă cu succes cel mai recent sistem de comunicații. Cu ajutorul acestuia, va fi posibil să trimiteți mesaje în întreaga lume cu o viteză care depășește viteza luminii!

Spre deosebire de transmiterea obișnuită a informațiilor, sistemul de comunicare FTL va putea oferi confidențialitate completă a datelor. Nu este posibil să se determine locația expeditorului și destinatarului. Această posibilitate de transmitere a datelor se bazează pe teleportarea cuantică a câmpului electromagnetic.

Aparatul de transmisie va arăta ca un computer portabil sau ca cel mai obișnuit telefon mobil. Momentan a fost realizat un prototip. Până acum, este capabil să transmită date pe o distanță de cel mult 40 km. Dar el are capacități pur și simplu fantastice și în viitor distanța pentru teleportare nu va avea absolut nicio limită. Este nevoie de aproximativ 10 ani pentru a dezvolta acest sistem de comunicare superluminală.

teleportare

telep "ort, -a

Dicționar de ortografie rusă. / Academia Rusă de Științe. In-t rus. lang. lor. V. V. Vinogradova. - M .: „Azbukovnik”. V. V. Lopatin (editor executiv), B. Z. Bukchina, N. A. Eskova și alții.. 1999 .

Vezi ce înseamnă „teleport” în alte dicționare:

teleportare- Teleportarea: Teleportarea este mișcarea instantanee a unui obiect material dintr-un punct din spațiu în altul. Teleport este un film științifico-fantastic regizat de Doug Liman. Teleportați stația de comunicații spațiale de transmisie terestră. Teleportați ...... Wikipedia

teleportare- O stație terestră mare care oferă o interfață între rețelele de comunicații prin satelit și terestre. [L.M. Nevdiaev. Tehnologii de telecomunicații. Carte de referință dicționar explicativ engleză rusă. Editat de Yu.M. Gornostaev. Moscova, 2002] Subiecte ...... Manualul Traducătorului Tehnic

Teleportare (dezambiguizare)- Teleportarea: Teleportarea este mișcarea instantanee a unui obiect material dintr-un punct din spațiu în altul. Teleport (film) este un film științifico-fantastic regizat de Doug Liman. Teleport (comunicație) stație spațială de transmisie la sol ... ... Wikipedia

Teleportare (film)- Acest termen are alte semnificații, vezi Teleport. Teleport Jumper ... Wikipedia

Bufnitele Teleport- Tip Parteneriat cu răspundere limitată Anul înființării 1990 Desființat... Wikipedia

Teleport global- Synterra Center Tip Închis Joint Stock Company Locație ... Wikipedia

Teleportarea și... Dicționar de ortografie rusă

Tehnologia antică în Poarta Stelară- Antici (Eng. Antici) Specii Oameni (prima evoluție) Lumea natală Celestis (Galaxia Orai) Pământ (Calea Lactee) ... Wikipedia

Doom 3- Acest termen are alte semnificații, vezi Doom (sensuri). ID-ul dezvoltatorului Doom 3 Deci... Wikipedia

Orbită întunecată- Dezvoltator Bigpoint GmbH Editor Bigpoint GmbH Data lansării... Wikipedia

Cărți

• Teleport, Gould S. Când ai șaptesprezece ani, lumea întreagă stă la picioarele tale. Atâta timp cât te poți teleporta. David Rice cu greu își amintește de mama lui. Acum cinci ani, și-a părăsit familia și a dispărut, iar de atunci...

Teleportarea cuantică este transferul unei stări cuantice pe o distanță. Este greu de explicat separat, se poate face doar împreună cu întreaga fizică cuantică. În prelegerea sa, susținută în cadrul Lecture Hall 2035 la VDNH, Alexander Lvovsky, profesor al Facultății de Fizică de la Universitatea din Calgary (Canada), membru al Institutului Canadian pentru Studii Superioare, a încercat să explice în termeni simpli principiile teleportării cuantice și criptografiei cuantice. Lenta.ru publică fragmente din discursul său.

Cheia castelului

Criptografia este arta de a comunica în siguranță printr-un canal nesigur. Adică aveți o anumită linie care poate fi ascultată și trebuie să trimiteți un mesaj secret peste ea pe care nimeni altcineva nu îl poate citi.

Imaginați-vă 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 folosind această cheie, folosind operația exclusivă OR, astfel încât zero să se potrivească cu zero și unul cu unu. Un astfel de mesaj criptat poate fi deja transmis pe un canal deschis. Dacă cineva îl interceptează, e în regulă, pentru că nimeni nu îl poate citi, cu excepția lui 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 de doar 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 HTTPS securizat. Potrivit 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.

Misterul acestui dialog este asigurat de rezolvarea unei probleme matematice complexe, în special, descompunerea în factori primi. Înmulțirea a două numere prime este ușoară, dar dacă produsul lor este deja dat, atunci găsirea a doi factori este dificilă. Dacă numărul este suficient de mare, va necesita mulți ani de calcule de la un computer convențional.

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 folosită pe scară largă de mai sus se va dovedi a fi inutilă, ceea ce este de așteptat să fie dezastruos pentru societate.

Dacă vă amintiți, în prima carte Harry Potter, protagonistul a trebuit să treacă prin securitate pentru a ajunge la Piatra Filosofală. Există ceva asemănător aici: pentru cei care au stabilit protecția, va fi ușor să o treacă. A fost foarte greu pentru Harry, dar până la urmă a depășit-o totuși.

Acest exemplu ilustrează foarte bine criptografia cu cheie publică. Oricine nu-l cunoaște este în principiu capabil să descifreze mesajele, dar îi va fi foarte greu, iar asta poate 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 pad unică, fiabilă, dar, pe de altă parte, care necesită o cheie secretă „scumpe”. Pentru ca Alice să comunice cu Bob, trebuie să-i trimită un curier cu o valiză plină cu discuri care conțin astfel de chei. Le va consuma 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 securitate absolută.

Imagine: Muzeul Științei / Globallookpress.com

Criptografia cuantică, pe de o parte, este „ieftină”, permite transmiterea în siguranță a unei chei pe un canal care poate fi piratat și, 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 cu urechea sau să piardă, el va schimba inevitabil starea fotonilor, cei care comunică vor observa că linia este interceptată, vor opri comunicarea și vor lua măsuri.

Spre deosebire de multe alte tehnologii cuantice, criptografia cuantică este comercială, nu științifico-fantastică. Deja, există companii care produc servere conectate la o linie convențională de fibră optică, prin care poți comunica în siguranță.

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 și un foton vertical este unul (același lucru este valabil și pentru fotonii cu polarizări de plus 45 de grade și minus 45 de grade).

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

Dar ce se întâmplă dacă trimitem un foton diagonal? Atunci celebrul accident cuantic începe să joace un rol. Este imposibil de spus dacă un astfel de foton va trece sau va fi reflectat - va face una sau alta cu o probabilitate de 50 la sută. Prezicerea comportamentului său este imposibilă în principiu. În plus, această proprietate stă la baza generatoarelor comerciale de numere aleatoare.

Ce să facem dacă avem sarcina de a distinge polarizări de plus 45 de grade și minus 45 de grade? Este necesar să rotiți separatorul de fascicul în jurul axei fasciculului. Atunci legea aleatoriei cuantice va funcționa pentru fotonii cu polarizări orizontale și verticale. Această proprietate este fundamentală. Nu ne putem întreba 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 un foton lui Bob, pe care îl codifică fie orizontal-vertical, fie în diagonală. 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 trimise de Alice, dacă nu, atunci niște prostii. Ei efectuează această operațiune de multe mii de ori, apoi „apelează” pe un canal deschis și își spun unul altuia în ce baze 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 s-a băgat în linie un spion care vrea să asculte cu urechea mesajele, dar trebuie și să măsoare informațiile pe anumite baze. Imaginează-ți că Alice și Bob au același lucru, dar spionul nu. Într-o situație în care datele au fost trimise pe o bază orizontală-verticală, iar interceptătorul a măsurat transmisia în diagonală, el va primi o valoare aleatorie și va trimite niște fotoni arbitrari lui Bob, deoarece nu știe ce ar trebui să fie. Astfel, imixtiunea lui va fi observată.

Cea mai mare problemă în criptografia cuantică este pierderea. Chiar și cea mai bună și mai modernă fibră oferă o pierdere de 50% pentru fiecare 10-12 kilometri de cablu. Să presupunem că ne trimitem cheia secretă de la Moscova la Sankt Petersburg - pentru 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. De aceea, 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 dintre ele îl trimitem lui Alice, iar celălalt lui Bob, care face măsurători pe un divizor de fascicul polarizant.

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, desigur, va fi vertical și invers. Acest lucru poate fi imaginat într-un mod mai simplu: avem o minge albastră și una roșie, pe fiecare dintre ele le sigilăm într-un plic fără să ne uităm și o trimitem la doi destinatari - dacă unul primește roșu, al doilea cu siguranță va primi albastru.

Dar în cazul întanglementării cuantice, problema nu se limitează la asta. Această corelație are loc nu numai în baza orizontal-verticală, ci și în oricare alta. De exemplu, dacă Alice și Bob își rotesc divizoarele la 45 de grade în același timp, vor avea din nou o potrivire perfectă.

Acesta este un fenomen cuantic foarte ciudat. Să presupunem că Alice și-a întors cumva separatorul de fascicul și a găsit 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 încurcare: fotonul lui Alice este complet nedefinit și fotonul lui Bob este complet nedefinit. Când Alice și-a măsurat fotonul, a găsit o valoare, acum știm exact ce foton are Bob, indiferent cât de departe ar fi. Acest efect a fost confirmat în mod repetat de experimente, aceasta nu este o fantezie.

teleportarea cuantică

Să presupunem că Alice are un anumit foton cu polarizare α, pe care nu îl cunoaște încă, adică 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 pre-preparată. Datorită acestui fapt, este posibil ca fotonul lui Bob să ia starea inițială a fotonului lui Alice, „telefonat” mai târziu pe o linie telefonică condiționată.

Iată un clasic (deși un analog foarte îndepărtat) din toate acestea. Alice și Bob primesc fiecare câte un balon roșu sau albastru într-un plic. Alice vrea să-i trimită lui Bob informații despre ceea ce are. Pentru a face acest lucru, ea are nevoie, după ce l-a „telefonat” pe Bob, să compare bilele, spunându-i „Am aceeași” sau „Avem altele diferite”. Dacă cineva ascultă această linie, nu-l va ajuta să-și recunoască 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. La întâmplare, ea primește 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, a fost încurcat cu fotonul Alicei, fiind într-o stare nedeterminată.

Alice îi spune lui Bob prin telefon care a fost măsura ei. Dacă rezultatul său, să spunem, s-a dovedit a fi ψ-, atunci Bob știe că fotonul său s-a transformat automat în această stare. Dacă Alice a raportat că măsurarea ei a dat rezultatul ψ+, atunci fotonul lui Bob a preluat polarizarea -α. La sfârșitul experimentului de teleportare, Bob are o copie a fotonului original al Alicei, iar fotonul ei și informațiile despre acesta sunt distruse în acest proces.

tehnologie de teleportare

Acum suntem capabili să teleportăm polarizarea fotonilor și unele stări ale atomilor. Dar când scriu, spun ei, oamenii de știință au învățat cum să teleporteze atomii - aceasta este o înșelăciune, deoarece atomii au o mulțime de stări cuantice, un set 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 seria Star Trek care trebuie teleportat la suprafața planetei 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 confuză care include toate stările lui posibile (trebru, 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. Lucrurile nu vor ajunge la teleportarea ființelor vii (cel puțin în viitorul apropiat). Cu toate acestea, poate fi folosit în practică pentru a crea repetoare cuantice pentru transmiterea informațiilor pe distanțe lungi.