Проєкт квантової телепортації через червоточину може відкрити глибшу фізику

червоточина

Передача інформації з одного місця в інше без передачі будь-яких частинок або енергії, здається, суперечить всьому, що ми дізналися в історії фізики.

Тим не менш, існує певне обґрунтування того, що ця «протифактична комунікація» може бути не тільки правдоподібною, але залежно від того, як вона працює, може розкривати фундаментальні аспекти реальності, які досі були приховані від очей.

Один провідний дослідник у цій галузі запропонував експериментальний проект для перевірки фізики, що лежить в основі зв’язку без обміну, метод, який він називає контрпортацією.

Як і можна було очікувати, враховуючи природу задіяної фізики, квантові обчислення у ній відіграють певну роль. Пропозиція використовує кубіти – засновані на ймовірності версії класичних двійкових носіїв інформації – для передачі інформації з одного місця в інше без будь-якої взаємодії.

Попередні дослідження Саліха включають розділення світла через складні масиви розгалужувачів і детекторів, що демонструє неінтуїтивний результат інформації, яка надходить до місця призначення, незважаючи на відсутність частинок, які б її перенесли.

Фізик пропонує нову обчислювальну схему, засновану на його попередньому теоретичному протоколі, опублікованому в 2013 році.

«Хоча контрпортація досягає кінцевої мети телепортації, а саме безтілесного транспорту, вона, на диво, робить це без жодних виявлених носіїв інформації, що переміщуються», — каже фізик Хатім Саліх з Брістольського університету у Великобританії.

«Якщо контрпортація має бути реалізована, необхідно створити абсолютно новий тип квантового комп’ютера: безобмінний, де спілкуються сторони не обмінюються частинками».

Телепортація — добре відомий спосіб перенесення квантового стану з одного місця в інше. Хоча деталі є складними, це передбачає заплутування кількох об’єктів, а потім розділення їх на довільну відстань, перш ніж обережно виміряти заплутані об’єкти в одному місці дуже конкретним способом. Лише після того, як відокремлений об’єкт порівнюється зі знахідками, переданими за допомогою старих методів, акт телепортації здійснюється.

Кінцевим результатом є не передача твердого об’єкта як такого, а скоріше дуже специфічного квантового стану. Завершення вимірювань на оригінальному об’єкті фактично знищує його, тобто цей стан фактично перескакує з одного місця на інше.

Контрапортація — це квантова форма протиправної комунікації, яка призводить до передачі квантової інформації, подібно до телепортації (тільки без додаткових проблем).

Очевидне питання полягає в тому, як це зробити.

Ось тут і з’являється особливий вид мосту Айнштайна–Розена (ER) або червоточини, яка, за припущеннями, представляє перекриття або зв’язок між заплутаними об’єктами.

За словами Саліха, такого роду локальна червоточина може виступати в якості середовища, через яке відбувається контрпортація.

Хоча про червоточини теоретизували як про чорні діри, цілком можливо, що вони також описують заплутані явища в менших масштабах. Якщо червоточини дійсно існують, їх опис може допомогти заповнити прогалини в наших знаннях про фундаментальну природу матерії.

«Мета на найближче майбутнє полягає в тому, щоб фізично побудувати таку червоточину в лабораторії, яку потім можна буде використовувати як тестовий стенд для конкуруючих фізичних теорій, навіть теорій квантової гравітації», — говорить Саліх.

Слід зазначити, що наразі це все теоретично – і базується на основах, з якими погоджуються не всі вчені, – але це додає ще один шар інтриги до наукової дискусії, що триває щодо квантової контрфактичної комунікації та її потенційної ролі в дослідженнях.

Дослідження опубліковано в Quantum Science and Technology.

Прокрутити вгору