Да ли је телепортација научно могућа? Хоћемо ли ускоро моћи да путујемо световима скоро тренутно? Данас ћемо покушати да испричамо шта је ново у овој области.
Телепортација је људски сан од постанка света. Особа жели да се тренутно креће у свемиру, да путује, без губљења времена на заморна путовања на велике удаљености. Ова тема је одавно присутна у многим делима поп културе, али је и даље предмет истраживања. Мада је још 2004. чак и регистрован patent на „систему телепортације целог тела” већ постоје први успеси у истраживању телепортације, али они доказују да то уопште неће бити оно што очекујемо од ове технологије.
Зашто тема телепортације толико узбуркава машту човечанства? Ако бисмо правили листу најпожељнијих технологија на свету, телепортација би била у првом плану. Замислите само колико проблема бисмо решили када бисмо могли да се крећемо између различитих места тренутно. Нажалост, постоје многе индиције да нам је телепортација у облику какав бисмо желели да видимо, бар за сада, ван домашаја. Међутим, то не значи да телепортација уопште није могућа. Она само изгледа другачије него што замишљамо.
Не може се говорити о телепортацији без кратког увода у основе квантне физике. А то, заузврат, може обесхрабрити многе људе да даље читају чланак. Али, верујте ми, нећемо претерано улазити у те сламове, већ ћемо покушати да површно, једноставним речима и на јасним примерима, објаснимо принцип телепортације. Хајде да покушамо да објаснимо како то може да функционише управо сада. Али зашто тачно кажем „како то сада функционише“? Да ли се ово већ дешава? Да, даме и господо, први озбиљни кораци су већ направљени. Међутим, научници су успели да телепортују не особу, опрему или материјале, већ информације. Да ли смо успели да вас заинтригирамо? Прочитајте исто даље.
Напредак у истраживању телепортације
Сви знају шта је телепортација, али не знају сви да је већ предузето неколико корака у њеном развоју. И прошло је много времена откако се Ајнштајн бавио овим питањем. Научници су већ открили да све почиње на нивоу микроскала, односно на нивоу квантних честица. Када су ове квантне честице почеле да се проучавају, примећено је њихово чудно понашање. Сам процес њихове интеракције био је потпуно другачији од свега што се може видети голим оком на макро скали. Испоставило се да квантна честице могу бити на два места одједном. Научници ово називају принципом суперпозиције. Међутим, суперпозиција се јавља само када честице не ступају у интеракцију једна са другом, односно ништа им се не дешава. Када мирују, говоримо о такозваном колапсу таласа вероватноће. Схватам да је многима од вас тешко да разумеју све ово. Најлакши начин да се ово стање илуструје је уз помоћ компјутерских битова. Као што знате, они раде у бинарном систему, односно могу бити нула или један. А кубити (квантни битови) могу бити и „нула” и „један” у исто време – све док се талас вероватноће не сруши.
Ајнштајн је успео да открије оно што је назвао „фантомском интеракцијом на даљину“. У току његовог истраживања показало се да се обичне честице могу преплитати на квантном нивоу. Не улазећи у детаље, рећи ћу да се такве две честице могу парити, иако имају различита својства (на пример, импулс). А сада је најинтересантније да се након упаривања својства једног од њих мењају, истовремено мењајући својства друге честице. Без обзира на њихову удаљеност! И управо на томе данас функционише телепортација. Ако покушате то да опишете једноставним речима, наравно, јер што даље у шуму...
У лабораторијама су научници успели да пренесу стање честице из тачке А у тачку Б, али се тиме не преносе никакви конкретни подаци о овој честици. Зашто? Главни проблем је што, на основу тренутног стања истраживања, обе стране не могу да утврде ове почетне информације, односно научници не могу да утврде шта је било прво, а шта следеће. Скоро као пилетина и јаје. У овој фази, вреди истаћи ове концепте. Испоставило се да је информација нешто много компликованије од понашања саме честице.
И то је главно ограничење у развоју технологије телепортације, које истовремено расветљава шта се може постићи у будућности, а што вероватно не може. Хајде да сумирамо. Тренутно смо у могућности да "упаримо" честице једне са другима на квантном нивоу. Можемо пренети стање честица из тачке А у тачку Б, али не преносимо потребне информације. Немамо технолошке могућности да развијемо посебан канал који би ову информацију преносио брзином светлости. На Земљи, ми преносимо информације преко радио канала или оптичких влакана, али ово је потпуно другачији ниво.
Прочитајте такође: О квантним рачунарима једноставним речима
Трик са новчићима
Па зашто онда не телепортујемо информације у великим размерама када се чини да смо савладали технологију? Па, није све тако једноставно као што се чини. Не контролишемо у потпуности какво квантно стање (а самим тим и резултат телепортације) завршавамо. Да би ово објаснили, научници користе пример новчића.
Имамо два новчића уплетена у квантну димензију. Сваки може имати једно од два стања - аверс или реверс, једно иде пошиљаоцу, друго примаоцу. Након заплетања, ако први показује на аверс, други такође мора да показује на аверс. На срећу или несрећу, мање-више то функционише у квантној физици. Знајући то, пошиљалац почиње да врти први новчић и истовремено се новчић окреће ономе коме је послат. Док се новчић врти, нико не зна исход. Ни пошиљалац ни прималац. Док се новчић пошиљаоца не заустави, он не зна које информације заправо шаље примаоцу. Укратко, шаљемо „нешто“, али не знамо баш шта. Док се не пошаље, информација остаје у суперпозицији.
Ово ограничење онемогућава слање конкретних информација у овој фази развоја, јер пошиљалац не може да одреди да ли ћемо примити оно што је намеравао да пошаље. Дакле, не постоји канал за пренос који проверава информације на обе стране. Ту би нам могли помоћи квантни компјутери, али они се тек појављују и за сада су прилично примитивни. О њима ћемо данас.
Прочитајте такође: Блоцкцхаинс сутрашњице: Будућност индустрије криптовалута једноставним речима
Да ли је људска телепортација уопште могућа?
Овде долазимо до најважнијег питања за многе. Дакле, можемо ли уопште размишљати о телепортовању људи или других организама на основу данашње стварности? Па, вероватно не постоји ниједна особа на Земљи која би била у стању да недвосмислено одговори на ово питање. Међутим, гледајући правац развоја, лично сматрам да то за сада треба заборавити. Зашто?
Имајте на уму да када говоримо о телепортацији, увек говоримо о преношењу стања честица. Дакле, ова честица мора бити у неком „дефинисаном“ стању. У међувремену, људски мозак се мења сваке микросекунде. Милијарде синапси, електрона, импулса - овај процес је готово немогуће зауставити. Можда се чини да је мозак место где се чувају информације добијене из околине. Тада би можда било могуће телепортовати особу са том информацијом, али то сигурно не би била иста особа са истим мозгом као када је направљен „покрет“. Уосталом, и сама држава је нека врста рекорда, а у случају нашег нервног центра не постоји чак ни почетно „стање“. Осим ако не говоримо о видовњаку.
Наравно, ово су само нагађања и претпоставке, јер у овом тренутку нико не може јасно да предвиди шта ће будућност донети. Међутим, тренутни правац истраживања и развоја технологија телепортације даје нам да схватимо да ћемо ићи у другом правцу.
Да ли је будућност телепортације повезана са квантним рачунарима?
Дакле, постоји ли будућност у телепортацији и шта је она? Још један напредак у овој теми догодио се 2019. Као што смо већ поменули, телепортација квантног стања је теоретски могућа на било коју удаљеност. Само теоретски, пошто још није до краја истражено, али то може доказати сама чињеница померања честице на удаљености већој од 500 километара. Такође знамо да је далеко најсложенија јединица информације најмањи кубит (тј. добро познати „бит“ у суперпозицији).
Упркос томе, због колапса таласа вероватноће током посматрања, до сада смо успели да се телепортујемо на стање 0 или 1, и ништа друго. Пре извесног времена два независна тима научника успела су да истовремено пошаљу суперпозицију три стања, коју су назвали резач. Ипак, није био потпуно успешан, али сам покушај добро показује да научници нису заборавили на телепортацију. Шта ово значи за нас? Укратко, то значи да веома споро, али и даље повећавамо снагу, што у будућности може довести до првог потпуног преноса информација.
Крајем 2019. године ситуација је постала још интересантнија. Тим научника из Цириха успео да се телепортује квант података. 10000 квантних битова (кубита) је пренето између независно оперативних рачунарских система у једној секунди. Направили су компјутерски чип са електроником величине три микрона. Два су била предајник док је трећи био пријемник. Запетљани електрони на температурама близу апсолутне нуле значили су да се подаци послати предајнику појављују и у пријемнику, односно према принципима квантне физике. А зашто говоримо о телепортацији а не само о преносу података? Па, зато што није било жице или другог означеног пута између система.
Верујем да сва питања о којима смо горе говорили стварају прилично песимистичну верзију догађаја, што ће заузврат одражавати ваш ентузијазам за тему. Али није време за панику и губитак интересовања за тему телепортације. Наука не стоји мирно. Са развојем истраживања о телепортацији стања квантних честица коначно је почела да се појављује опрема у виду квантних рачунара. „Какве везе ово има са нашом темом?“ - питате. Па, уз њихову помоћ желимо да постигнемо стварање посебног квантног канала. Захваљујући томе, биће могуће телепортовати информације, уместо да их шаљемо, као што је сада, између осталог уз помоћ оптичких влакана (наравно, говоримо о „традиционалној дистрибуцији“, а не о квантним честицама) . Да - ово је начин наводног утицаја "пошиљаоца новчића" на резултат његовог циркулације на новчићу примаоца.
Рад таквих рачунара је занимљиво описати, ако разумете да се квантни рачунар не може поредити са обичним десктоп рачунаром. Ово је све исто као да кажете да је лампа са жарном нити само „јача свећа“. То су потпуно различите технологије које нису ни сличне једна другој. И баш као што савремени рачунари раде са два стања у бинарном систему (0 и 1), квантни рачунари могу да раде са стањима која су у суперпозицији. Тако, на пример, могу бити 60% нула и 40% један у исто време. То звучи компликовано, па пређимо на други пример.
Компјутером се играмо „аверс или реверс“ (већ сам поменуо да је ово омиљени пример научника при објашњавању квантних стања). Аверс је подразумевано на столу. У првом кругу, компјутер може бацити новчић или га оставити непромењеног, али не знамо исход коначне одлуке. Онда добијамо исту прилику, а ни компјутер не зна резултат. Након неколико рунди, проверава се стање новчића. Ако се аверс променио, компјутер побеђује, у супротном ми побеђујемо. Ово нам даје тачно 50% шансе за победу.
Ако играмо исту игру са квантним рачунаром, рачунар ће у основи добити 100% шансе за победу (у студији је освојио 97% у преко 300 различитих игара, преосталих 3% је вероватно... због системске грешке). Али како је то могуће? Замислите да сваки круг рачунар задржи своју суперпозицију, јер га не види ниједан посматрач (нико из окружења, укључујући и нас). Истовремено, машина одлучује 30% у корист аверса и 70% у корист напуштања тренутног стања, у следећем кругу бира друго. Али најважније је да квантни рачунар увек бира два различита стања (када бирамо само једно). На самом крају утакмице, када се открије исход, талас вероватноће пуца и... он побеђује.
Да ли нас квантни компјутер вара? Не! Знам да је то тешко разумети, али замислите да током ових неколико рунди компјутер сипа два различита сока у једну чинију у различитим размерама, и на самом крају раздвоји обе компоненте смесе, буквално „превазилазећи” вероватноћу и увек правећи прави избор. Тешко је поверовати, али у пракси се управо то дешава.
Нејасан феномен, али је добра илустрација моћи квантне физике. На нивоу квантних молекула, такав компјутер би био много бољи у развоју, на пример, нових лекова. То би нам свакако добро дошло у условима пандемије и за превазилажење других болести. Али најважније је да ће такав рачунар бити користан у развоју информационих технологија телепортације. И то нису тривијалне речи! Када на свету буде много квантних рачунара, квантни молекули сваког од њих ће моћи да се мешају (упарују) једни са другима. Затим, ако променимо својство једног од њих, променићемо и стање упареног молекула. Коначно, биће могуће слање информација, јер се одмах након слања може одредити почетно и коначно стање. У сваком случају, подсетимо се достигнућа Гугловог квантног суперкомпјутера. За 200 секунди направио је прорачуне за које би било потребно... 10 година рада најбржег „нормалног” суперкомпјутера. Тако можете видети огроман потенцијал и моћ коју носи.
Тако би се створио потпуно нови канал преноса, о чему нисмо ни сањали. Баш као сада оптичко влакно или радио канал. А пошто, као што је већ поменуто, теоретски не постоји ограничење телепортационе удаљености квантног стања, ми ћемо у трену моћи да комуницирамо и са другим планетама. И то на изузетно безбедан начин. Захваљујући телепортацији, било би чак и теоретски немогуће „ухватити” информације. С друге стране, када би телепортација постала могућа, интелигентна особа би пронашла начин да то уради. Можда још не знамо толико и стога нисмо баш хомо сапиенс...
И сада смо дошли до краја разговора о садашњем и будућем стању развоја телепортације. Мора се признати да планови за будућност изгледају много интересантније, поготово што нису сви тако далеко као што мислите. Такође треба имати на уму да не можемо предвидети каква ће заправо бити будућност. Савремени свет је доказао да понекад оно што је пре 30 година изгледало као фантазија данас постаје стварност. Све тезе (посебно оне које се односе на телепортацију људи) засноване су на доступним информацијама и прогнозама развоја истраживања. Стога се надамо да ће технологија квантног рачунарства ускоро постати доступнија и разумљивија. И, наравно, желимо да се ова револуција догоди током нашег живота. Заиста желим да видим како се особа може моментално преселити на Марс или Алфа Кентаури. Снови, снови, снови...
Прочитајте такође: