Квантовая телепортация

Издавна люди мечтали о телепортации – мгновенном перемещении в пространстве. Герои народных сказок оказываются в тридевятом царстве, надев волшебное колечко, а компьютерные игры и фантастика кишат “порталами” и “прыжками в гиперпространстве”. Ну, казалось бы, здесь_то причем нано-технология со своими пылинками?

Известен так называемый парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР_парадокс), заключающийся в том, что если после взаимодействия двух квантовых частиц провести наблюдения за одной из них, то мгновенно изменятся параметры другой, уже далеко отлетевшей частицы. Эксперименты показали, что частицы проявляют удивительную взаимосогласованность даже на таких больших расстояниях, на которых они никак не могли бы повлиять на друга с точки зрения классической теории. Дело в так называемой “нелокальности” волновой функции для системы из нескольких частиц – несмотря на то, что частицы уже далеко друг от друга, вероятности нахождения их в том или ином состоянии остались взаимосвязанными после квантового взаимодействия. Это казалось фантастикой, пока Антон Цойлингер и Франческо де Мартини не передали состояние поляризации между двумя фотонами при помощи третьего на расстояние 10 км.

Достигнув успехов в телепортации фотонов, экспериментаторы уже планируют работы с другими частицами: электронами, атомами и ионами. Телепортация сможет обеспечить надежную передачу и хранение данных на фоне мощных помех, когда все другие способы оказываются неэффективными. Возможно, в будущем сети квантовой телепортации получат такое же распро странение, как современные телекоммуникационные сети.

Но передачей информации на расстояние уже никого не удивишь, а как же материальные объекты? Обычно полагают, что переместить какой-либо объект или даже человека-значит переместить все частицы, из которых он состоит. Но, поскольку квантовые частицы неотличимы друг от друга, их можно не перемещать, а “собрать” телепортируемый объект из новых частиц на основе полученной информации (например, при помощи молекулярных сборщиков-ассемблеров). Следовательно, телепортация объекта есть телепортация квантовых состояний частиц и воссоздание их на удаленном расстоянии.

Так можно было бы и копировать объекты, но в силу вездесущего принципа неопределенности чем больше получено информации о некотором объекте, тем больше искажений вносится в этот объект-и так до тех пор, пока исходное состояние не будет разрушено полностью. Как только будет считана вся нужная информация, объект исчезнет и снова появится на свет только после квантовой сборки.