https://bodybydarwin.com
Slider Image

النقل الكمي حقيقي ، لكنه ليس كما تعتقد

2021

في عام 2017 ، نقل الفيزيائيون الفوتونات من التبت إلى قمر صناعي مروراً بأكثر من 300 ميل. أثارت هذه الجسيمات التي تقفز في الفضاء خيالًا علميًا واسع العينين مجددًا على الأرض: هل يمكن أن تكون ناقلات Star Trek بعيدة جدًا؟ نأسف لهذا buzzkill ، لكن هذه الخدعة الواقعية ، والتي تسمى النقل الكمي ، ربما لن ترسل جسمك من مكان إلى آخر. إنه في الأساس نقل بيانات آمن للغاية ، وهو أمر صعب فيما يتعلق بخليط الكود الذي يصنع الإنسان.

الفوتونات والقطع الصغيرة من الذرات هي أكثر الأجسام تعقيدًا التي يمكننا إرسالها عبر مسافات طويلة في ومضة. كل جسيم من نفس النوع - الفوتون ، النيوترون ، الإلكترون - هو إلى حد كبير نفس كل عضو آخر من فصائله دون الذرية.

التكوينات المعروفة باسم الحالات الكمومية تميزها. فوتونان يدوران في اتجاه عقارب الساعة ، على سبيل المثال ، متطابقان. لا يمكنك إنشاء ملف مضغوط في أي مكان آخر دون أي تأخير (عذرا ، هذا سحري) ، ولكن يمكنك إنشاء نسخة مكررة في مكان آخر. ليست مفيدة لنقل الأشخاص ، ولكنها ذات قيمة للاتصال الآني والآمن.

دعنا نقول أنني على الأرض وأريد أن أشاركك سراً ، رائد فضاء. أقوم بإنشاء رمز مخلوط - رمز مستحيل فك تشفيره بدون مفتاح - وأستخدمه لإرسال بريد إلكتروني إليك إلى رسالة خطأ غير واضحة. ولكن كيف يمكنني إرسال المفتاح دون التعرض لخطر اعتراض الجاسوس؟

أبدأ بترميزها في ثنائي باستخدام حالات مجموعة من الفوتونات (يمكنني القول في اتجاه عقارب الساعة هو 1 ، العداد هو 0). يمكنني مشاركة الأرقام بشكل آمن بفضل الخدعة التي تحدث عندما يتفاعل جسيمان من نفس النوع: التشابك. إذا كان الفوتون 1 يدور في اتجاه عقارب الساعة ، فدوتون فوتون 2. إذا تغير أحدهم ، يتغير الآخر ، بغض النظر عن المسافة البعيدة.

يمكنني تفريق مثل هذا الزوج - واحد يبقى معي ، واحد يرسل لك في شعاع الضوء - وأعرف أن حالاتهم ستكون دائمًا مكملة. هذا يعني أنه يمكنك استنتاج المعلومات المخزنة على جسيمتي الأرضية عن طريق قياس معلوماتك الشخصية. كل ما يتعين علي فعله هو انتظار أن يتخذ نصف الزوجين نفس حالة الفوتون الثالث — الذي قمت بترميزه برقم ثنائي - وأخبركم بفحص حالتك. في لحظة ، يتم تحويله إلى مفتاح مرور ثمين.

Presto chango: حصلت على الرقم المخفي على جزيئي السري دون أن تراه أبدًا. نظرًا لأن الفوتون الذي قمت بنقله إليك لم يحتوي فعليًا على الشفرة حتى تحول رفيقها المتشابك إلى الحالة الصحيحة ، فإننا لم نجازف أبدًا بسر أسرارنا إلى أحد المتداخلين في الطريق.

ذات الصلة: في الصور: لمحة نادرة داخل قلب الكمبيوتر الكم

قد تصبح مثل هذه التحويلات شائعة في العقد المقبل ، ولكن هذه العملية لن تترجم بشكل جيد إلى نقل بشري: شخص واحد يحتوي على حوالي 10 28 ذرة. سيتطلب نسخ كل هذه البيانات تقسيم الجسم إلى المستوى الذري (أوتش!) ، وهو ما سيؤدي بالتأكيد إلى الوفاة. وبعد ذلك ، يجب عليك إعادة بنائه تمامًا من نقطة الصفر خارج الجزيئات التي تنتظر نهاية الرحلة. وهيه: هل ستكون تلك النسخة المرسلة بالفاكس هي نفس الشخص الأصلي؟

ربما يكون من الأفضل ترك النقل عن بُعد - وكل تداعياته الفلسفية - لقصص الخيال العلمي ، والتركيز على إيجاد طرق أقل فتكًا للسفر المستقبلي.

نُشر هذا المقال في الأصل في إصدار ربيع عام 2019 الخاص بنقل العلوم الشعبية.

إذا نمت مخًا في مختبر ، فهل سيكون له ذهنه؟

إذا نمت مخًا في مختبر ، فهل سيكون له ذهنه؟

كيف تتخلل تكنولوجيا Formula One الهجينة من مرسيدس AMG سيارات الطرق

كيف تتخلل تكنولوجيا Formula One الهجينة من مرسيدس AMG سيارات الطرق

الحقيقة حول اتصال الجوز الدماغ

الحقيقة حول اتصال الجوز الدماغ