Представьте, что вы можете исчезнуть из своей кухни и в следующий момент материализоваться в африканской саванне, тропических лесах Амазонки или на Титане, спутнике Сатурна (в космическом костюме, разумеется). Эта идея настолько соблазнительна, что лежит в основе многих научно-фантастических фильмов и сериалов, включая культовые «Звездный путь» и «Доктор Кто». При этом герои с легкостью растворяются в воздухе, нажав специальную кнопку. Однако несмотря на то, что телепортация – неотъемлемый атрибут научной фантастики, это не означает, что она невозможна.
Безусловно, многие физики в этом сомневаются, но некоторые эксперты уверяют, что телепортация станет реальностью спустя несколько десятилетий. Но так ли это на самом деле? Давайте попробуем разобраться.
Что такое телепортация?
Телепортация – это молниеносное (в идеале быстрее скорости света) перемещение объектов на любые расстояния. Впервые слово “телепортация” было использовано в 1931 году Чарльзом Фортом, публицистом, который увлекался паранормальными явлениями.
На самом деле история телепортации ведет нас прямо к американскому физику Чарльзу Беннету, который в 1993 году математически доказал возможность мгновенных квантовых перемещений. В своей работе, Беннет совместно с коллегами из Исследовательского центра IBM T. J. Watson, продемонстрировал, как связать две частицы определенным образом и сохранить их связь даже на больших расстояниях. Эта связь известна как квантовая запутанность, которая обладает удивительной силой. Она позволяет человеку, который держит одну из частиц, мгновенно передавать часть информации кому-то другому, держащему другую частицу. Из-за этой странной квантовой связи информация передается от одного человека к другому, при этом не проходя между ними физически. Никаких путешествий. Но как такое возможно?
Перемещение информации от одной частицы к другой на фундаментальном уровне является двумя версиями одного и того же процесса. Если говорить максимально простыми словами, то каждый атом в вашем теле – это набор данных (тип атома, его местоположение, энергетическое состояние и так далее). Сам по себе человек – это крупная коллекция наборов данных. Телепортируйте всю необходимую информацию о себе на поверхность Титана и вот вы уже наслаждаетесь лучшим видом на кольца Сатурна. В теории, конечно же.
Начиная с 1993 года технология телепортации стремительно развивалась, а физики добились определенных успехов. Но, как вы уже могли догадаться, телепортировать человека – задача не из простых. Подумайте сами: что будет, если в процессе телепортации потеряется хотя бы один атом левой ноги? А в теле человека количество атомов составляет не менее 7 октиллионов – прибавьте к семерке еще 27 нулей, – что больше, чем звезд в наблюдаемой Вселенной. Говоря простыми словами, вы вряд ли останетесь довольны результатом. А еще есть потрясающий фильм 1986 года “Муха”, который просто нельзя не вспомнить. В нем главный герой изобрел телепорт, но непосредственно перед телепортацией к нему в кабину залетела муха. Фильм, как вы уже поняли, не для слабонервных. Только посмотрите что произошло с главным героем в исполнении Джефа Голдблюма:
Для чего нужен квантовый компьютер?
Однако, даже ограниченная форма телепортации может быть откровением. Вот почему физики усердно работают над созданием квантового компьютера – родственной технологии, которая обрабатывает информацию, используя отдельные атомы или частицы вместо транзисторов. Такой компьютер мог бы значительно превзойти традиционные процессоры в таких видах вычислений как взламывание кода и решение сложных уравнений. Но поможет ли квантовый компьютер телепортировать человека?
Итак, телепортация – это ключевая технология квантовых вычислений, поскольку позволяет извлекать информацию, которую производит компьютер, не нарушая работу всей остальной системы. В этом и заключается основная сложность в телепортации человека – каждый до единого атом нужно собрать в правильном порядке. При этом нужно проанализировать и описать не только каждую отдельную частицу, но и связи между ними. Если, конечно, вы не хотите телепортироваться на Титан мухой или человеком с руками вместо головы.
Но как насчет неограниченной формы телепортации, которая переносит людей из одного места в другое? Во-первых, извлечение всей информации из вашего тела требует знания физического состояния каждого атома, который требует полного распада. Грубо говоря, каждый раз когда вы входите в телепорт, то умираете, а затем возрождаетесь на другом конце. Во-вторых, объем информации, необходимый для вашего воссоздания, трудно поддаётся вычислению.
К сожалению, сегодня никто не знает, как собирать и передавать такое количество информации. Вот почему сегодня мы не можем телепортироваться. Да, теоретически войти в телепорт можно, а вот выйти не получится. Прямо как в Heroes of Might and Magic III, когда герой заходит в односторонний телепорт и попадает в место, откуда нет выхода. В итоге всю игру приходиться начинать заново.