Шинжлэх ухааны үүднээс телепорт хийх боломжтой юу? Бид удахгүй хоромхон зуур ертөнцөөр аялах боломжтой болох болов уу? Өнөөдөр бид энэ салбарт юу шинэлэг байгааг хэлэхийг хичээх болно.
Дэлхий бий болсон цагаас хойш цахилгаан дамжуулах нь хүний мөрөөдөл байсан. Хүн холын зайн ядаргаатай аялалд цаг үрэлгүйгээр сансарт шууд нүүж, аялахыг хүсдэг. Энэ сэдэв поп соёлын олон бүтээлд эрт дээр үеэс байсаар ирсэн ч судалгааны сэдэв хэвээр байна. Хэдийгээр 2004 онд үүнийг бүртгэж байсан патент "Бүх биеийн телепортын систем" дээр телепортын судалгааны анхны амжилтууд аль хэдийн гарсан боловч энэ нь энэ технологиос бидний хүлээж буй зүйл биш гэдгийг баталж байна.
Телепортын сэдэв яагаад хүн төрөлхтний төсөөллийг маш ихээр хөдөлгөдөг вэ? Хэрэв бид дэлхийн хамгийн их эрэлт хэрэгцээтэй технологиудын жагсаалтыг гаргавал телепортация тэргүүлэх байр суурь эзэлнэ. Хэрэв бид өөр өөр газруудын хооронд нэн даруй шилжиж чадвал хичнээн олон асуудлыг шийдэх байсан бэ гэж бодоод үзээрэй. Харамсалтай нь, бидний харахыг хүсч буй хэлбэрээр телепорт хийх нь ядаж одоогоор бидний хүрч чадахгүй байгаа олон шинж тэмдэг байдаг. Гэхдээ энэ нь телепорт хийх боломжгүй гэсэн үг биш юм. Тэр зүгээр л бидний төсөөлж байгаагаас өөр харагдаж байна.
Квантын физикийн үндсийг товч танилцуулалгүйгээр телепортын тухай ярих боломжгүй. Энэ нь эргээд олон хүнийг нийтлэлийг цааш уншихад нь урам зориг өгөх болно. Гэхдээ надад итгээрэй, бид тэдгээр ядуусын хороололд хэт гүнзгий орохгүй, харин телепортын зарчмыг өнгөцхөн, энгийн үгээр, тодорхой жишээгээр тайлбарлахыг хичээх болно. Яг одоо яаж ажиллахыг тайлбарлахыг хичээцгээе. Гэхдээ яагаад би яг "одоо яаж ажилладаг вэ" гэж хэлдэг вэ? Энэ нь аль хэдийн болж байна уу? Тийм ээ, ноёд хатагтай нар аа, анхны ноцтой алхмууд аль хэдийн хийгдсэн. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд хүн, тоног төхөөрөмж, материалыг бус харин мэдээллийг дамжуулж чадсан. Бид таны сонирхлыг татаж чадсан уу? Цаашид мөн адил уншина уу.
Телепортын судалгааны ахиц дэвшил
Телепорт гэж юу болохыг хүн бүр мэддэг ч түүний хөгжилд хэд хэдэн алхам хийгдсэн гэдгийг хүн бүр мэддэггүй. Мөн Эйнштейн энэ асуудлыг шийдэхээс хойш багагүй хугацаа өнгөрчээ. Бүх зүйл микро масштабаас, өөрөөр хэлбэл квант бөөмсийн түвшнээс эхэлдэг гэдгийг эрдэмтэд аль хэдийн олж мэдсэн. Эдгээр квант бөөмсийг судалж эхлэхэд тэдний хачирхалтай зан авир ажиглагдсан. Тэдний харилцан үйлчлэлийн явц нь макро масштабаар нүцгэн нүдээр харж болох бүх зүйлээс тэс өөр байв. Энэ нь тодорхой болсон квант бөөмс нэг дор хоёр газар байж болно. Эрдэмтэд үүнийг суперпозицийн зарчим гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч бөөмсүүд хоорондоо харилцан үйлчлэхгүй байх үед л суперпозиция үүсдэг, өөрөөр хэлбэл тэдэнд юу ч тохиолддоггүй. Тэднийг амарч байх үед бид магадлалын долгионы уналтын тухай ярьж байна. Та нарын ихэнх нь энэ бүхнийг ойлгоход хэцүү байгааг би ойлгож байна. Энэ төлөвийг харуулах хамгийн хялбар арга бол компьютерийн битүүдийн тусламжтайгаар юм. Та бүхний мэдэж байгаагаар тэд хоёртын системд ажилладаг, өөрөөр хэлбэл тэд тэг эсвэл нэг байж болно. Мөн кубит (квант бит) нь нэгэн зэрэг "тэг" ба "нэг" байж болно - магадлалын долгион нурах хүртэл.
Эйнштейн "алсын зайн хий үзэгдэл" гэж нэрлэсэн зүйлээ нээж чадсан. Судалгааны явцад энгийн бөөмс квант түвшинд холбогдож болох нь тогтоогдсон. Нарийвчилсан мэдээлэлгүйгээр би ийм хоёр бөөмс өөр өөр шинж чанартай (жишээлбэл, импульс) байдаг ч хосолж чадна гэж хэлье. Одоо хамгийн сонирхолтой зүйл бол хосолсоны дараа тэдгээрийн аль нэгнийх нь шинж чанар өөрчлөгдөж, нөгөө бөөмийн шинж чанар нэгэн зэрэг өөрчлөгддөг. Тэд ямар зайтай байгаагаас үл хамааран! Өнөөдөр телепорт нь яг ийм зүйл дээр ажилладаг. Хэрэв та үүнийг энгийн үгээр тайлбарлахыг оролдвол мэдээжийн хэрэг, ой руу явах тусам ...
Лабораторид эрдэмтэд бөөмийн төлөвийг А цэгээс В цэг рүү шилжүүлж чадсан боловч үүнтэй холбоотойгоор энэ бөөмийн талаар тодорхой мэдээлэл дамжуулагдаагүй байна. Яагаад? Гол асуудал нь судалгааны өнөөгийн байдалд үндэслэн хоёр тал энэ анхны мэдээллийг тогтоож чадахгүй, өөрөөр хэлбэл эрдэмтэд юу эхэлж, дараа нь юу болохыг тодорхойлж чадахгүй байна. Бараг тахиа, өндөг шиг. Энэ үе шатанд эдгээр ойлголтуудыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Мэдээлэл гэдэг нь бөөмсийн зан төлөвөөс хамаагүй илүү төвөгтэй зүйл болох нь тогтоогдсон.
Энэ нь телепортын технологийг хөгжүүлэх гол хязгаарлалт бөгөөд ирээдүйд юу хүрч болох, юунд хүрч чадахгүй байгааг илтгэнэ. Дүгнэж хэлье. Одоогоор бид бөөмсийг квант түвшинд өөр хоорондоо "хослох" боломжтой болсон. Бид бөөмсийн төлөвийг А цэгээс В цэг рүү шилжүүлж болох боловч шаардлагатай мэдээллийг дамжуулдаггүй. Энэ мэдээллийг гэрлийн хурдаар дамжуулах тусгай суваг бүтээх технологийн боломж бидэнд байхгүй. Дэлхий дээр бид мэдээллийг радио сувгууд эсвэл шилэн кабелиар дамжуулдаг боловч энэ нь огт өөр түвшин юм.
Мөн уншина уу: Энгийн үгээр квант компьютерийн тухай
Зоосны заль мэх
Тэгвэл бид технологийг эзэмшсэн юм шиг байтал яагаад мэдээллийг өргөн хүрээнд дамжуулж болохгүй гэж? За, бүх зүйл санагдсан шиг энгийн биш юм. Бид ямар квант төлөв (мөн телепортын үр дүн) -ийг бүрэн хянаж чаддаггүй. Үүнийг тайлбарлахын тулд эрдэмтэд зоосны жишээг ашигладаг.
Бидэнд квант хэмжээст орооцолдсон хоёр зоос байна. Тус бүр хоёр төлөвийн аль нэгтэй байж болно - нүүрэн тал эсвэл урвуу, нэг нь илгээгч рүү, нөгөө нь хүлээн авагч руу очно. Орооцолдсоны дараа эхнийх нь нүүрэн талыг зааж байгаа бол хоёр дахь нь мөн нүүрийг зааж өгөх ёстой. Азаар эсвэл харамсалтай нь энэ нь квант физикт хэрхэн ажилладаг вэ. Үүнийг мэдээд илгээгч эхний зоосыг эргүүлж эхлэх ба тэр үед зоос нь илгээсэн хүн рүүгээ эргэлддэг. Зоос эргэлдэж байхад үр дүнг нь хэн ч мэдэхгүй. Илгээгч ч, хүлээн авагч ч биш. Илгээгчийн зоос зогсох хүртэл энэ нь хүлээн авагч руу яг ямар мэдээлэл илгээж байгааг мэдэхгүй. Товчхондоо бид "ямар нэгэн зүйл" илгээдэг, гэхдээ бид яг юу болохыг мэдэхгүй. Илгээх хүртэл мэдээлэл суперпозицияд үлдэнэ.
Энэхүү хязгаарлалт нь хөгжлийн энэ үе шатанд тодорхой мэдээллийг илгээх боломжгүй болгодог, учир нь илгээгч нь илгээх гэж байсан зүйлээ хүлээн авах эсэхийг тодорхойлж чадахгүй. Тэгэхээр хоёр талын мэдээллийг шалгадаг дамжуулах суваг байхгүй. Квантын компьютерууд энд бидэнд тусалж болох ч тэд одоо л гарч ирж байгаа бөгөөд одоог хүртэл маш энгийн зүйл юм. Бид өнөөдөр тэдний тухай ярих болно.
Мөн уншина уу: Маргаашийн блокчейн: Криптовалютын салбарын ирээдүй энгийн үгээр
Хүний телепорт хийх боломжтой юу?
Энд бид олон хүмүүсийн хамгийн чухал асуултанд хүрч байна. Тэгэхээр бид өнөөгийн бодит байдалд тулгуурлан хүмүүс болон бусад организмуудыг телепортлох талаар бодож болох уу? Энэ асуултад хоёрдмол утгагүй хариулж чадах хүн дэлхий дээр байхгүй байх. Гэхдээ хөгжлийн чиг хандлагыг харахад одоохондоо мартах ёстой гэж би хувьдаа боддог. Яагаад?
Бид телепортын тухай ярихдаа бөөмсийн төлөвийг шилжүүлэх тухай байнга ярьдаг гэдгийг анхаарна уу. Тиймээс энэ бөөмс ямар нэгэн "тодорхойлогдсон" төлөвт байх ёстой. Энэ хооронд хүний тархи микросекунд тутамд өөрчлөгддөг. Олон тэрбум синапс, электрон, импульс - энэ үйл явцыг зогсоох нь бараг боломжгүй юм. Тархи бол орчноос хүлээн авсан мэдээлэл хадгалагддаг газар юм шиг санагдаж магадгүй юм. Дараа нь ийм мэдээлэлтэй хүнийг телепорт хийх боломжтой байж болох ч энэ нь "хөдөлгөөн" хийсэн үеийнхтэй ижил тархитай хүн биш байх нь гарцаагүй. Эцсийн эцэст, төр нь өөрөө нэг төрлийн бичлэг бөгөөд манай мэдрэлийн төвийн хувьд анхны "төлөв" ч байдаггүй. Бид зөн билэгчийн тухай яриагүй л бол.
Мэдээжийн хэрэг, эдгээр нь зөвхөн таамаг, таамаглал юм, учир нь одоогоор хэн ч ирээдүй юу авчрахыг тодорхой хэлж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч телепортын технологийн судалгаа, хөгжлийн өнөөгийн чиглэл нь бид өөр замаар явах болно гэдгийг ойлгуулж байна.
Телепортын ирээдүй квант компьютертэй холбоотой юу?
Тэгэхээр телепортод ирээдүй бий юу, энэ юу вэ? Энэ сэдвийн өөр нэг нээлт 2019 онд болсон. Өмнө дурьдсанчлан квант төлөвийн телепортац нь онолын хувьд ямар ч зайд боломжтой юм. Зөвхөн онолын хувьд, бүрэн судлагдаагүй байгаа тул бөөмсийг 500 гаруй километрийн зайд хөдөлгөж байгаа баримт нь үүнийг баталж чадна. Мэдээллийн хамгийн нарийн төвөгтэй нэгж бол хамгийн жижиг кубит (өөрөөр хэлбэл суперпозиция дахь "бит") гэдгийг бид бас мэднэ.
Гэсэн хэдий ч ажиглалтын явцад магадлалын долгион уналтанд орсны улмаас бид 0 эсвэл 1 төлөв рүү телепорт хийж чадсан бөгөөд өөр юу ч байхгүй. Хэсэг хугацааны өмнө бие даасан хоёр эрдэмтдийн баг гурван муж улсын суперпозицийг нэгэн зэрэг илгээж чадсан бөгөөд үүнийг таслагч гэж нэрлэжээ. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүрэн амжилтанд хүрээгүй ч эрдэмтэд телепортын талаар мартаагүй гэдгийг оролдлого нь өөрөө сайн харуулж байна. Энэ нь бидний хувьд юу гэсэн үг вэ? Товчхондоо, энэ нь бид маш удаан боловч эрчим хүчийг нэмэгдүүлсээр байгаа бөгөөд энэ нь ирээдүйд анхны мэдээллийг бүрэн дамжуулахад хүргэж болзошгүй юм.
2019 оны сүүлээр байдал бүр ч сонирхолтой болов. Цюрихийн эрдэмтдийн баг телепорт хийж чадсан өгөгдлийн квант. Нэг секундын дотор бие даасан компьютерийн системүүдийн хооронд 10000 квант бит (кубит) шилжсэн. Тэд гурван микрон хэмжээтэй электроник бүхий компьютерийн чип бүтээжээ. Хоёр нь дамжуулагч, гурав дахь нь хүлээн авагч байв. Үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо температурт орооцолдсон электронууд нь дамжуулагч руу илгээсэн өгөгдөл хүлээн авагчид, өөрөөр хэлбэл квант физикийн зарчмуудын дагуу гарч ирдэг гэсэн үг юм. Бид яагаад зөвхөн өгөгдөл дамжуулах тухай биш харин телепортын тухай ярьж байна вэ? Яагаад гэвэл системүүдийн хооронд утас эсвэл өөр зориулалтын зам байхгүй байсан.
Дээр дурдсан бүх асуудал нь үйл явдлын нэлээд гутранги хувилбарыг бий болгож байгаа бөгөөд энэ нь эргээд тухайн сэдвийг сонирхож буй таны сэтгэлийг илтгэнэ гэдэгт би итгэж байна. Гэхдээ сандарч, телепортын сэдвийг сонирхохоо болих цаг болоогүй байна. Шинжлэх ухаан зогсохгүй байна. Квантын бөөмсийн төлөв байдлын телепортацийн талаархи судалгааг хөгжүүлснээр эцэст нь квант компьютер хэлбэрийн тоног төхөөрөмж гарч ирэв. "Энэ бидний сэдэвтэй ямар холбоотой вэ?" - Та асуух. Тэдний тусламжтайгаар бид тусдаа квант суваг бий болгохыг хүсч байна. Үүний ачаар одоогийнх шигээ оптик утаснуудын тусламжтайгаар мэдээллийг илгээхийн оронд телепорт хийх боломжтой болно (мэдээжийн хэрэг, бид квант бөөмсийн тухай биш "уламжлалт түгээлтийн тухай ярьж байна") . Тийм ээ - энэ нь хүлээн авагчийн зоос дээр гүйлгээний үр дүнд "зоос илгээгч" нөлөөллийн арга юм.
Хэрэв та квант компьютерийг энгийн ширээний компьютертэй харьцуулах боломжгүй гэдгийг ойлговол ийм компьютеруудын ажлыг тайлбарлахад сонирхолтой юм. Энэ нь улайсдаг чийдэн нь зүгээр л "илүү хүчтэй лаа" гэсэн үгтэй адил юм. Эдгээр нь бие биентэйгээ ижил төстэй огт өөр технологиуд юм. Орчин үеийн компьютерууд хоёртын систем дэх хоёр төлөвтэй (0 ба 1) ажилладаг шиг квант компьютерууд суперпозициятай байгаа төлөвтэй ажиллах боломжтой. Жишээлбэл, тэдгээр нь нэгэн зэрэг 60% тэг, 40% нэг байж болно. Энэ нь төвөгтэй сонсогдож байгаа тул өөр жишээ рүү шилжье.
Бид компьютер дээр "урвуу эсвэл урвуу" тоглодог (энэ нь квант төлөвийг тайлбарлахдаа эрдэмтдийн дуртай жишээ гэдгийг би аль хэдийн дурдсан). Урд тал нь анхдагчаар ширээн дээр байна. Эхний шатанд компьютер зоос эргүүлэх эсвэл өөрчлөхгүй орхиж болох ч эцсийн шийдвэрийн үр дүнг бид мэдэхгүй. Дараа нь бид ижил боломжийг олж авдаг бөгөөд компьютер үр дүнг нь ч мэдэхгүй. Хэдэн тойргийн дараа зоосны нөхцөл байдлыг шалгана. Хэрэв нүүр нь өөрчлөгдсөн бол компьютер ялна, үгүй бол бид ялна. Энэ нь бидэнд ялах яг 50% боломжийг олгодог.
Хэрэв бид квант компьютертэй ижил тоглоом тогловол компьютер үндсэндээ 100% хожих магадлалыг олж авах болно (судалгаагаар 97 гаруй өөр тоглоомд 300% хожсон, үлдсэн 3% нь системийн алдаатай холбоотой байж магадгүй). Гэхдээ энэ нь яаж боломжтой вэ? Ямар ч ажиглагч (хүрээлэн буй орчноос хэн ч, тэр дундаа бид) харагдахгүй тул компьютер тойрог бүрт өөрийн супер байрлалаа хадгалдаг гэж төсөөлөөд үз дээ. Үүний зэрэгцээ машин 30% нь нүүрэн талд, 70% нь одоогийн төлөвөөс гарахыг дэмжиж, дараагийн шатанд өөрийг сонгоно. Гэхдээ хамгийн чухал зүйл бол квант компьютер үргэлж хоёр өөр төлөвийг сонгодог (бид зөвхөн нэгийг нь сонгоход). Тоглолтын хамгийн төгсгөлд үр дүн нь тодорхой болоход магадлалын давалгаа тасарч, ... тэр ялна.
Квантын компьютер биднийг хуурч байна уу? Үгүй! Ойлгоход хэцүү гэдгийг би мэдэж байна, гэхдээ эдгээр хэд хэдэн эргэлтийн үеэр компьютер хоёр өөр шүүсийг нэг аяганд өөр өөр харьцаагаар асгаж, хамгийн төгсгөлд нь хольцын хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг салгаж, магадлалыг шууд утгаараа "давангуут" үргэлж болгодог гэж төсөөлөөд үз дээ. зөв сонголт. Итгэхэд бэрх ч амьдрал дээр яг ийм зүйл болдог.
Бүрхэг үзэгдэл боловч энэ нь квант физикийн хүчийг харуулсан сайн дүрслэл юм. Квантын молекулын түвшинд ийм компьютер, тухайлбал, шинэ эм боловсруулахад илүү сайн байх болно. Энэ нь цар тахлын үед болон бусад өвчнийг даван туулахад бидэнд хэрэг болох нь дамжиггүй. Гэхдээ хамгийн чухал нь ийм компьютер нь телепортын мэдээллийн технологийг хөгжүүлэхэд хэрэг болно. Мөн эдгээр нь энгийн үгс биш юм! Дэлхий дээр олон тооны квант компьютерууд байх үед тэдгээрийн квант молекулууд хоорондоо холилдох (хослох) боломжтой болно. Дараа нь тэдгээрийн аль нэгнийх нь шинж чанарыг өөрчилбөл хосолсон молекулын төлөвийг мөн өөрчилнө. Эцэст нь мэдээлэл илгээх боломжтой болно, учир нь түүнийг илгээсний дараа шууд анхны болон эцсийн төлөвийг тодорхойлж болно. Ямар ч байсан Google-ийн квант суперкомпьютерийн ололт амжилтыг эргэн санацгаая. 200 секундын дотор тэрээр шаардлагатай тооцооллыг хийсэн ... Хамгийн хурдан "хэвийн" супер компьютерийн 10 жилийн ажиллагаа. Тиймээс та асар их боломж, хүч чадлыг харж чадна.
Ийнхүү бидний мөрөөдөж ч байгаагүй цоо шинэ дамжуулах суваг бий болно. Яг одоо оптик шилэн эсвэл радио суваг шиг. Дээр дурдсанчлан квант төлөвийн телепортын зайнд онолын хувьд хязгаарлалт байхгүй тул бид бусад гаригуудтай хормын дотор харилцах боломжтой болно. Мөн маш аюулгүй байдлаар. Телепортацийн ачаар мэдээллийг "барьж авах" онолын хувьд ч боломжгүй болно. Нөгөөтэйгүүр, хэрэв телепорт хийх боломжтой болвол ухаалаг хүн үүнийг хийх арга замыг олох болно. Магадгүй бид одоохондоо тийм ч их зүйлийг мэдэхгүй, тиймээс хомо сапиенс тийм ч сайн биш байж магадгүй ...
Одоо бид телепортын хөгжлийн өнөөгийн болон ирээдүйн байдлын талаархи ярианы төгсгөлд хүрлээ. Ирээдүйн төлөвлөгөө илүү сонирхолтой харагдаж байгааг хүлээн зөвшөөрөх ёстой, ялангуяа эдгээр нь бүгд таны бодож байгаа шиг тийм ч хол биш юм. Ирээдүй яг ямар байхыг бид урьдчилан таамаглах боломжгүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Заримдаа 30 жилийн өмнө уран зөгнөл мэт санагдаж байсан зүйл өнөөдөр бодит байдал болж хувирдгийг орчин үеийн ертөнц нотолсон. Бүх диссертаци (ялангуяа хүний телепортацтай холбоотой) нь судалгааны хөгжлийн урьдчилсан мэдээ, урьдчилсан мэдээнд үндэслэсэн болно. Тиймээс бид удахгүй квант тооцооллын технологи илүү хүртээмжтэй, ойлгомжтой болно гэж найдаж байна. Мэдээжийн хэрэг, бид энэ хувьсгалыг амьдралынхаа туршид хийхийг хүсч байна. Би хүн яаж шууд Ангараг эсвэл Альфа Кентавр руу шилжиж болохыг харахыг үнэхээр хүсч байна. Мөрөөдөл, мөрөөдөл, мөрөөдөл ...
Мөн уншина уу:
