Rusbase
Телепортация: реально ли перемещаться на тысячи километров?
Как далеки технологии от перемещения людей и какие разработки в этой области уже существуют

16 января 2019



На сегодняшний день телепортация, как и ряд других смелых футуристических теорий и технологий, например, чтение и обмен мыслями людей или путешествие во времени, считается уделом научной фантастики и рассматривается учеными лишь как гипотеза. Но с развитием науки исследователи начинают больше говорить о возможности телепортации, например, с использованием варп-перехода или квантовой телепортации запутанных частиц. Большинство этих заявлений осторожные и рассматривают такую возможность в достаточно отдаленной перспективе. Rusbase попробовал разобраться в доступной информации о технологии.

К возможным видам телепортации можно отнести квантовую телепортацию, которая передает на расстояние квантовое состояние частиц, ускорение материальных объектов до сверхсветовых скоростей с помощью варп-двигателя, метод дырочной телепортации, основанный на гипотетическом понятии дырочного вакуума, и теорию кротовых нор, доказывающую существование пространственных «туннелей». Но более или менее явных результатов наука пока смогла добиться только в области квантовой телепортации.
Квантовая телепортация
Квантовая телепортация — это процесс передачи квантового состояния на расстояние при помощи разъединенной в пространстве пары запутанных частиц и обычного канала связи. Квантовое состояние разрушается в точке отправления и восстанавливается в точке приема, независимо от местонахождения двух частиц, и теоретически такие частицы могут находиться в разных уголках Вселенной.

Квантовая телепортация является частью квантовой оптики и уже используется при передаче и обработке данных, повышая уровень безопасности и надежности информационных каналов. Однако, по мнению специалистов, явление квантовой запутанности, которое лежит в основе теории квантовой информации, может стать также и фундаментом для теории квантовой телепортации.

Рассматривая это явление, сразу следует уточнить, что квантовая телепортация может передавать на расстояние только частицы, но не передает энергию или вещество. Другими словами, полноценная телепортация живых объектов и неодушевленных предметов остается для науки только теорией.

Сейчас ученые в состоянии телепортировать атомы. Так, в 2009 году исследователи из университета Мэриленда впервые телепортировали квантовое состояние иона на один метр. Спустя год физики из Китая смогли передать квантовое состояние фотона на 16 километров. В 2015 году ученым из Национального института стандартов и технологий США удалось телепортировать фотоны через оптиковолоконные сети на расстояние более 100 километров, а в июле 2017 года СМИ сообщили, что фотон преодолел расстояние более 500 километров и телепортировался с Земли на орбиту.

Исследователи не исключают, что со временем технологию квантовой телепортации можно будет применить также и к молекулам, и к веществам, однако ученые относятся к этой идее скорее осторожно. Профессор Хэнсон из технологического университета Делфта в Нидерландах, участвовавший в презентации квантовой телепортации в 2014 году, отметил тогда, что если представить, что мы являемся набором атомов, собранных в определенной последовательности, то телепортировать человека из одного места в другое в принципе возможно.
Я бы не стал исключать возможность телепортации, поскольку не существует фундаментальных законов физики, которые запрещали бы сделать это. Если это когда-нибудь и случится, то в далеком будущем.
Источник

Рональд Хэнсон
Профессор Делфтсктого технического университета
Что предлагает программа НТИ в России
Термин «квантовая телепортация» используют также в России. В июне 2016 года российские СМИ сообщили, что разработанная Агентством стратегических инициатив программа «Национальная технологическая инициатива» предусматривает в том числе, что к 2035 году в России будет внедрена технология телепортации. Отметим, что эта технология была указана в числе других направлений НТИ, таких как внедрение нейроинтерфейса, квантовых вычислений и использование природоподобных явлений для передачи информации.

Позже представители Агентства стратегических инициатив прокомментировали публикацию о планах «Национальной технологической инициативы» и заявили, что в программе речь идет о квантовой телепортации, которая, по сути, представляет собой просто очень надежную линию связи. Эти разработки в первую очередь должны расширить квантовые коммуникации и квантовые линии связи. По словам специалистов, первые такие линии связи были созданы в России еще раньше и уже стали коммерческим продуктом.
В игре Portal игроку предстоит не только перемещать объекты при помощи порталов, но и путешествовать по ним самому. Скриншот из игры
Заявления ученых
Свои заявления о возможности телепортации в последние годы делали разные исследователи.

Осенью 2014 года британские ученые из Имперского колледжа Лондона, Университета Глазго и некоммерческой организации EngineeringUK заявили, что телепортация живых существ и неодушевленных предметов будет доступна человечеству примерно к 2080 году.
Нет никаких фундаментальных законов, подтверждающих, что телепортация невозможна. Учитывая развитие технологий, по моим подсчетам, мы сможем увидеть телепортацию, такую, какую мы наблюдаем в фильмах, где-то в районе 2080 года. Телепортировать человека, атом за атомом, будет очень сложно, и это, безусловно, задача физиков. Однако, возможно, новые открытия в химии и молекулярной биологии позволят нам достичь этого быстрее.
Источник

Мэри Жаклин Ромеро
Доктор наук Школы физики и астрономии при Университете Глазго
Отметим, эта же группа исследователей тогда же заявила, что примерно через 20 лет у людей может появиться мантия-невидимка наподобие одного из Даров Смерти из «Гарри Поттера», использующая адаптивные маскировочные средства, а примерно к 2100 году для человечества станет актуальным путешествие во времени.

В сентябре 2015 года прогнозом о возможности телепортации поделился с журналистами профессор Нью-Йоркского университета Митио Каку. Ученый-физик, один из создателей теории струн и автор научно-популярных книг утверждает, что технология телепортации человека в пределах Земли и в космическом пространстве будет доступна через несколько десятилетий или, по крайней мере, в следующем веке.
Раньше физики смеялись над идеей телепортации, но теперь мы поняли ошибочность нашего смеха. Квантовая телепортация уже существует. В нашем университете мы сняли фильм о телепортации атома из одной комнаты в другую. Соответственно, на атомарном уровне мы уже умеем это делать с помощью метода квантовой запутанности.
Источник

Митио Каку
Профессор Нью-Йоркского университета
Помните варп-двигатели из «Звездных войн»? Они тоже частично завязаны на технологии телепортации
Какие еще технологии относят к «телепортации»
На фоне растущего интереса к теме «мгновенного перемещения» термин «телепортация» начинают активно использовать авторы изобретений, хотя и перспективных, но непосредственно не связанных с этим явлением.

В 2017 году американская компания Synthetic Genomics представила публике «биологический телепорт, способный распространять жизнь по Галактике». Эти слова посвящены устройству, представляющему собой преобразователь, который может передавать на расстоянии микроорганизмы, отправляя набор данных с «кодом» микроорганизма для сборки в любую точку планеты или даже на Марс. Авторы технологии отметили, что если такими преобразователями оснастить клиники по всему миру, то можно было бы производить массовую рассылку вакцин для борьбы с лихорадкой Эбола и другими заболеваниями.

Свой способ «телепортации» физических объектов придумали разработчики устройства Scotty, которое «телепортирует» вещи с помощью технологии 3D-печати, разрушая их во время сканирования в одном месте и воссоздавая их копии в другом. Специалисты прогнозируют, что разработка, в частности, сможет найти применение в интернет-торговле.

Возможности телепортации связаны не только с квантовой физикой, но основные разработки здесь пока проводятся именно в этом направлении. Эйнштейн квантовую запутанность называл «жутким действием на расстоянии» и при этом был противником этой теории. Но специалисты считают, что использование такого эпитета для явления квантовой запутанности может быть достаточно оправданным. Хотя это явление и строго подчиняется законам квантовой физики, оно может быть связано с более глубокой, но еще не открытой, теорией. Кроме того, разработчикам технологии телепортации в будущем, возможно, смогут помочь возможности варп-двигателя, а также потенциал теорий кротовых нор и дырочной телепортации.
Мнения экспертов
Чарльз Беннет
Физик, почетный сотрудник IBM
В 1993 году международная группа из шести ученых подтвердила интуитивные размышления большинства авторов-фантастов, продемонстрировав, что совершенная телепортация в принципе возможна, но только в том случае, если оригинал при этом уничтожается.

В последующие годы другие ученые экспериментально подтвердили телепортацию в различных системах, в том числе на одиночных фотонах, когерентных световых полях, ядерных спинах и захваченных ионах.

Технология телепортации может оказаться довольно полезной как элемент обработки информации, который обеспечивает квантовые телекоммуникации на длинных расстояниях (возможно даже приведя к появлению «квантового интернета») и упрощает создание рабочих квантовых компьютеров.

Однако, к разочарованию поклонников фантастики, в обозримом будущем говорить о телепортации людей или других макроспопических объектов по ряду чисто практических причин не стоит, даже если это не противоречит никаким фундаментальным законам.
Наталья Луковникова
Директор Центра научно-технологического форсайта университета ИТМО
Телепортация — едва ли не самая нашумевшая и загадочная технология будущего, которую можно представить. Начнем с того, что она хорошо описана в фантастике, где иногда называется нуль-транспортировкой, а одно из самых нужных ее применений — это быстрое перемещение космических кораблей. И если сериал «Звездный путь» описывает «хорошую» телепортацию, где все работает и получается, то есть и трагические истории, такие как «Далекая Радуга» братьев Стругацких, где эксперименты по нуль-транспортировке погубили целую планету. Но есть и другие примеры.

Современная квантовая телепортация еще не ушла так далеко и тем более не имеет отношения к перемещению чего-либо физического. Она занимается передачей состояния в паре спутанных элементарных частиц. Сейчас научное соперничество идет за дальность передачи, так в 2017 году китайцы заявили, что осуществили телепортацию состояния на 1 200 км. С этой точки зрения, телепортация больше касается технологий связи и ее быстроты, надежности, защищенности. То есть речь идет фактически о мгновенной передаче информации.

Эта же технология может помочь при исследованиях космоса для получения более точной информации о космических объектах, но для этого нужно будет создавать множество пар запутанных частиц в короткое время, что невозможно на данном уровне развития технологии. Квантовые компьютеры тоже связаны с квантовой телепортацией, ведь ее можно было бы применять для передачи состояний кубитов, которые сами по себе являются квантовыми объектами.

Так что, увы, в ближайшее время на уровне живых существ и предметов нам не грозит их перемещение с помощью телепорта. Но от этого квантовая телепортация не становится менее значимой научной задачей.

©Rusbase, 2019
Автор: Антон Кузнецов

Изображение на обложке: J. C Park



Людмила Чумак

Комментарии

Зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии и получить доступ к Pipeline — социальной сети, соединяющей стартапы и инвесторов.