Проект особого значения

В рамках теории Ньютона телепортация просто невозможна. Законы Ньютона базируются на представлении о том, что вещество состоит из крошечных твердых бильярдных шариков. Объекты не приходят в движение, если их не толкнуть; объекты не исчезают и не появляются заново в другом месте. Но в квантовой теории частицы способны проделывать именно такие фокусы. Ньютоновская механика продержалась у власти 250 лет и была свергнута в 1925 г., когда Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер и их коллеги разработали квантовую теорию.

Одно из самых важных уравнений в телепортации – это волновое уравнение Шредингера. Благодаря Ньютону, все уже знали дифференциальное исчисление, физики описывали любую волну на языке дифференциальных уравнений. Поэтому Шредингер разработал подобное уравнение для электрона. И он сделал это, как когда-то Максвелл вывел свои уравнения для полей Фарадея, Шредингер вывел уравнение для волны де Бройля. Но не все так просто. Если электрон описывается, как волна, то, что же в нем колеблется? Ответом в настоящее время считается следующий тезис Макса Борна: эти волны представляют собой не что иное, как волны вероятности. То-есть электрон – это частица, но вероятность обнаружить эту частицу задается волной де Бройля. Получается, что внезапно в самом центре физики – науки, которая прежде давала нам точные предсказания и подробные траектории любых объектов, начиная с планет и комет и заканчивая пушечными ядрами, – оказались понятия шанса и вероятности! Отсюда появился принцип неопределенности Гейзенберга: невозможно знать точную скорость, точное положение электрона и его энергию в один и тот же момент. На квантовом уровне электроны могут делать совершенно невообразимые вещи: исчезать, потом снова появляться, быть в двух местах одновременно.

Когда у людей спрашивают: «Как Вы представляете себе процесс телепортации?», большинство говорят, что они должны сесть в какую-нибудь специальную кабину, похожую на лифт, которая унесет их в другое место. Но некоторые представляют себе это иначе: с нас собирают информацию о положении атомов, электронов и т. п. в нашем теле, всю эту информацию передают в другое место, где, воспользовавшись этой информацией, вас собирают заново, но уже в другом месте. Этот вариант, пожалуй, невозможен из-за принципа неопределенности Гейзенберга: мы не сможем узнать точное расположение электронов в атоме. Однако этот принцип можно преодолеть благодаря интересному свойству двух электронов: если два электрона первоначально колеблются в унисон (такое состояние называют когерентным), то они способны сохранить волновую синхронизацию даже на большом расстоянии друг от друга. Даже если эти электроны будут находится на расстоянии световых лет. Если с первым электроном что-то произойдет, то информация об этом будет немедленно передана другому электрону. Это явление называется квантовой запутанностью. Пользуясь этим явлением физики за прошедшие годы, смогли телепортировать целые атомы цезия, а скоро, возможно, смогут телепортировать молекулы ДНК и вирусы.

Кстати, доказать принципиальную возможность телепортации математически удалось в 1993 г. ученым из IBM под руководством Чарльза Беннетта. В 2004 году физики Венского университета сумели телепортировать частицы света на расстояние 600 м под рекой Дунай по оптоволоконному кабелю, установив таким образом новый рекорд расстояния. В 2006 году впервые в подобных экспериментах был задействован макроскопический объект. Физики из института Нильса Бора и института Макса Планка сумели запутать луч света и газ, состоящий из атомов цезия. В этом событии участвовали многие триллионы атомов!

К сожалению, использование подобного метода для телепортации твердых и относительно больших объектов ужасно неудобно, поэтому скорее всего быстрее разовьется телепортация без запутывания.

Исследования в этой области стремительно набирали ход. В 2007 году было сделано важное открытие. Физики предложили метод телепортации, не требующий запутывания. Ведь это наиболее сложный элемент квантовой телепортации и если удастся его не использовать, то удастся избежать много сопутствующих проблем.

Итак, вот в чем суть этого метода: ученые берут пучок атомов рубидия, переводят всю его информацию в луч света, посылают этот луч по оптоволоконному кабелю, а затем воссоздают первоначальный пучок атомов в другом месте. Ответственный за это исследование доктор Астон Брэдли назвал этот метод классической телепортацией.