Квантовый мир часто противоречит здравому смыслы! Начнём с того, что вообще представляет собой квантовая телепортация. Квантовая телепортация — это передача квантового состояния на расстояние при помощи разъединённой в пространстве запутанной пары и классического канала связи, при которой состояние разрушается в точке отправления при проведении измерения и воссоздаётся в точке приёма.
Таким образом, в 2017 году была проведена квантовая телепортация объекта в открытый космос. Но это был не человек, не животное и даже не молекула, это был фотон! А точнее информация, описывающая конкретный фотон. Китайские исследователи отправили запутанный фотон на спутник, расположенный в 1400 километрах над Землей. Затем они запутали фотон, оставшийся на планете, с третьим фотоном, что позволило отправить его квантовое состояние фотону на спутнике, тем самым эффективно скопировав третий фотон на орбите. Однако третий фотон не был физически перемещен на спутник. Была передана и восстановлена только информация о его квантовом состоянии. Тогда почему это называют телепортацией?
Суть в том, что квантовая телепортация мало связана с тем, что мы изначально подразумеваем под этим словом! Это скорее вопрос создания идеального интернета, который не возможно взломать, но об этом позже. А пока поговорим о некотором парадоксе.
Гениальный физик и автор Специальной и Общей теорий относительности Альберт Эйнштейн считал квантовую механику ошибочной теорией. В 1935 году он вместе с физиками Борисом Подольским и Натаном Розеном написал статью, в которой определил парадокс, ставящий под сомнение практически все, что связано с квантовой механикой, — ЭПР-парадокс.
Квантовая механика — наука о самых малых аспектах Вселенной: атомах, электронах, кварках, фотонах и так далее. Она раскрывает парадоксальные, а порой и противоречивые аспекты физической реальности. Одним из таких аспектов можно назвать тот факт, что, проводя измерение частицы, вы ее «изменяете». Это явление в итоге назвали эффектом наблюдателя: акт измерения феномена непоправимо влияет на него.
А теперь возвращаемся к квантовому интернету!
Квантовый интернет на основе запутанных частиц было бы практически невозможно взломать. И все благодаря эффекту наблюдателя.
Если кто-то попытается перехватить одну из таких квантовых передач, по сути, это будет попытка наблюдать частицу, что — как мы уже знаем — изменит ее. Скомпрометированная передача стала бы сразу заметна, так как частицы перестали бы быть запутанными или передача была бы полностью уничтожена. Квантовый интернет был бы практически на 100% безопасной коммуникационной сетью. Не имея доступа к запутанным частицам, никто не смог бы его взломать. А если бы кто-то все-таки получил доступ к одной из запутанных частиц, это бы тут же заметили, так как пропала бы частица, а значит, интернет перестал бы работать.
Исследователям пришлось совершить свыше миллиона попыток для успешного запутывания чуть более 900 частиц. Так как фотоны должны проходить через нашу атмосферу, есть высокая вероятность, что они будут взаимодействовать с другими частицами, следовательно, будут «наблюдаться», уничтожая запутанность и завершая передачу.
При квантовой телепортации теряется вся информация об оригинальной частице, но на другом конце создается ее идентичная копия.
Сможем ли мы однажды — когда-нибудь в далеком будущем — использовать эту же технику для телепортации крупных объектов или даже людей? Теоретически да. Для этого пришлось бы запутывать каждую частицу в теле с таким же количеством частиц в точке назначения. Каждое состояние и позиция всех ваших частиц будет необходимо просканировать и передать в другое место. Ожидающие частицы запутаются и примут переданную им информацию, моментально приняв состояние, идентичное оригинальным частицам. По сути, это то же самое, что произошло с фотонами в китайском эксперименте. Разница лишь в том, что здесь речь идет о каждой частице в вашем теле.
Тем не менее не стоит сильно радоваться. Телепортация также подвержена эффекту наблюдателя. Процесс сканирования, измеряющий все ваши частицы, моментально бы все их изменил. Вполне возможно, что изменения были бы для вас малоприятными, вы превратились бы в неузнаваемую квантовую слизь. Вы бы перестали существовать в изначальной точке и появились бы в другой — абсолютно таким же, но уже с новым набором частиц. Но остались бы вы собой или нет — совсем другой вопрос...
