Чи можна відправити послання, нічого не відправляючи

0
70
Чи можна відправити послання, нічого не відправляючи

Ми зв’язуємося між собою за допомогою частинок. Дзвінки та повідомлення їдуть верхи на хвилях світла, веб-сайти і фотографії завантажуються на електронах. Всі комунікації за своєю суттю фізичні. Інформація записується і передається реальним об’єктам, навіть якщо ми їх не бачимо. Фізики також підключаються до світу, коли спілкуються з ним. Вони відправляють спалахи світла в напрямку частинок або атомів і чекають, коли світло повернеться назад. Світло взаємодіє з частинками матерії, і зміна поведінки світла проливає світло (вибачте за каламбур) на властивості частинок — хоча ці взаємодії часто змінюють і частинки. Процес цього спілкування називається вимірюванням.

Частинки навіть з’єднуються між собою за допомогою інших частинок. Сила електромагнетизму між двома електронами передається частками матерії і кварками, які туляться всередині протона, оскільки вони обмінюються глюонами. Фізика, по суті, вивчає взаємодії.

Інформація завжди передається через взаємодії між частинками або з самою собою. Ми самі складаємося з частинок, які зв’язуються між собою, і ми дізнаємося про своє оточення, взаємодіючи з ним. Чим краще ми розуміємо таку взаємодію, тим краще ми розуміємо світ і самих себе.

Фізики вже знають, що взаємодії локальні. Як і міська політика, вплив частинок обмежується їхніми найближчими околицями. Тим не менш, взаємодії вкрай складно описувати. Фізикам доводиться ставитися до частинок з повагою і додавати складні терміни до їх самотньому існування, щоб змоделювати взаємини з іншими частинками. Отримані рівняння неможливо вирішити. Тому фізикам припадає лише приблизно оцінювати поодинокі частинки. І все ж вимірювання взаємодій атомних і субатомних частинок створило найточнішу область фізики з усіх.

Квантова механіка являє собою повноцінну теорію частинок, описуючи їх вимірювання та взаємодії. За останні кілька десятиліть, по мірі того як комп’ютери почали освоювати кванти, ця теорія розширилася і охопила інформацію. Наслідки квантової механіки для вимірювань і взаємодій частинок надзвичайно дивні. Її наслідки для інформації ще більш дивні.

Одне із самих дивних наслідків спростовує матеріальну основу комунікації, а також здоровий глузд. Деякі фізики вважають, що ми можемо бути в змозі спілкуватися без передачі часток. У 2013 році фізик-ентузіаст Хатім Саліх навіть розробив протокол, поряд з професіоналами, в якому інформація отримується з місця, в яке частинка ніколи не подорожувала. Інформація може бути безтілесної. Комунікації, виходить, можуть бути не настільки фізичними.

У минулому квітні в Працях Національної академії з’явилася коротка стаття на тему протоколу Саліха. Більшість з представлених авторів роботи були членами Університету науки і техніки Китаю в його філіях в Шанхаї і Хефей. Останнім автором був Цзян-Вей Пан, видатний фізик, який розробив сузір’я супутників зв’язку за допомогою квантової механіки. Нещодавно він використовував свою мережу для передачі заплутаних часток на відстань до 1200 кілометрів.

Пан і його колеги видають приблизно по роботі в місяць. Але документ, який вони опублікували в квітні, у співавторстві Пана Цао і Ю-Хуай, був винятковим. Вони описали експеримент, в якому відправили чорно-біле зображення китайського сайту, не передавши ні однієї частинки.

Екстраординарні заяви вимагають екстраординарних доказів — навіть якщо у них сумнівається людина, затвердження якого були взяті за основу роботи групи вчених, Лев Вайдман. Вайдман та інші намагалися інтерпретувати ці результати років десять. Можливо, ми неправильно розуміємо квантову теорію.

Фізики з усіх сил намагаються розшифрувати, що квантова механіка говорить про реальність і про матеріальному світі. Але ця теорія тільки починає говорити. Зараз фізики ставлять під сумнів невизначеність, яка випливає з квантової теорії, тому що навіть дуже слабкі вимірювання розкривають відомості, які колись вважалися таємними. На кону стоять самі поняття вимірювань і взаємодій, а також основи інформаційних технологій майбутнього.

Оцініть статтю

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here