Teleportasiya elmi cəhətdən mümkündürmü? Tezliklə demək olar ki, anında dünyaları gəzə biləcəyikmi? Bu gün biz bu sahədə nələrin yeni olduğunu söyləməyə çalışacağıq.
Teleportasiya dünya yaranandan bəri insanların arzusu olub. İnsan uzun məsafələrə yorucu səfərlərə vaxt itirmədən ani olaraq kosmosda hərəkət etmək, səyahət etmək istəyir. Bu mövzu pop mədəniyyətinin bir çox əsərlərində çoxdan mövcuddur, lakin hələ də tədqiqat mövzusudur. Baxmayaraq ki, hələ 2004-cü ildə hətta qeydiyyata alınıb patent "bütün bədənin teleportasiya sistemi"ndə teleportasiya tədqiqatlarında artıq ilk uğurlar var, lakin onlar sübut edir ki, bu texnologiyadan gözlədiyimiz heç də olmayacaq.
Teleportasiya mövzusu niyə bəşəriyyətin təxəyyülünü bu qədər qarışdırır? Dünyada ən çox arzulanan texnologiyaların siyahısını tərtib etsək, teleportasiya ön planda olardı. Fərqli yerlər arasında bir anda hərəkət edə bilsək, nə qədər problemi həll edəcəyimizi düşünün. Təəssüf ki, görmək istədiyimiz formada teleportasiyanın ən azı indilik bizim əlimizdən kənarda olduğuna dair çoxlu əlamətlər var. Lakin bu o demək deyil ki, teleportasiya ümumiyyətlə mümkün deyil. O, sadəcə təsəvvür etdiyimizdən fərqli görünür.
Kvant fizikasının əsaslarına qısa bir giriş olmadan teleportasiya haqqında danışmaq olmaz. Bu da öz növbəsində bir çox insanı məqaləni oxumaqdan çəkindirə bilər. Amma inanın ki, biz o gecəqondu məhəllələrinə çox da dərinə getməyəcəyik, ancaq teleportasiyanın iş prinsipini səthi, sadə sözlərlə və aydın misallarla izah etməyə çalışacağıq. İndi bunun necə işləyə biləcəyini izah etməyə çalışaq. Bəs niyə məhz “indi necə işləyir” deyirəm? Bu artıq baş verir? Bəli, xanımlar və cənablar, artıq ilk ciddi addımlar atılıb. Bununla belə, alimlər insanı, avadanlıq və ya materialı deyil, məlumatı teleportasiya etməyi bacarıblar. Sizi maraqlandıra bildikmi? Eyni üçün oxuyun.
Teleportasiya tədqiqatlarında irəliləyişlər
Teleportasiyanın nə olduğunu hamı bilir, lakin onun inkişafında artıq bir neçə addım atıldığını hamı bilmir. Və Eynşteynin bu məsələ ilə məşğul olmasından uzun müddət keçdi. Alimlər artıq müəyyən ediblər ki, hər şey mikromiqyasda, yəni kvant hissəcikləri səviyyəsində başlayır. Bu kvant hissəcikləri tədqiq olunmağa başlayanda onların qəribə davranışları müşahidə olundu. Onların qarşılıqlı əlaqə prosesi makro miqyasda çılpaq gözlə görülə bilən hər şeydən tamamilə fərqli idi. Məlum oldu ki kvant hissəciklər eyni anda iki yerdə ola bilər. Alimlər bunu superpozisiya prinsipi adlandırırlar. Bununla belə, superpozisiya yalnız hissəciklər bir-biri ilə təsir etmədikdə baş verir, yəni onlara heç bir şey olmur. Onlar istirahətdə olduqda, ehtimal dalğasının çökməsi deyiləndən danışırıq. Mən başa düşürəm ki, bir çoxunuz bütün bunları başa düşməkdə çətinlik çəkirsiniz. Bu vəziyyəti təsvir etməyin ən asan yolu kompüter bitlərinin köməyi ilədir. Bildiyiniz kimi, onlar binar sistemdə işləyirlər, yəni sıfır və ya bir ola bilərlər. Qubitlər (kvant bitləri) eyni anda həm "sıfır", həm də "bir" ola bilər - ehtimal dalğası çökənə qədər.
Eynşteyn "uzaqdan fantom qarşılıqlı əlaqə" adlandırdığı şeyi kəşf etməyə müvəffəq oldu. Onun araşdırması zamanı məlum olub ki, adi hissəciklər kvant səviyyəsində bir-birinə qarışa bilir. Təfərrüatlara varmadan deyim ki, belə iki hissəcik müxtəlif xüsusiyyətlərə (məsələn, impuls) malik olsalar da cütləşə bilirlər. İndi isə ən maraqlısı odur ki, qoşalaşdıqdan sonra onlardan birinin xassələri dəyişir, eyni zamanda digər hissəciyin xassələri dəyişir. Məsafədən asılı olmayaraq! Və bu gün teleportasiya məhz budur. Bunu sadə sözlərlə təsvir etməyə çalışsanız, təbii ki, meşəyə doğru...
Laboratoriyalarda elm adamları bir hissəciyin vəziyyətini A nöqtəsindən B nöqtəsinə köçürməyi bacardılar, lakin bununla da bu hissəcik haqqında konkret məlumat verilmir. Niyə? Əsas problem odur ki, tədqiqatların hazırkı vəziyyətinə əsasən, hər iki tərəf bu ilkin məlumatı qura bilmir, yəni alimlər nəyin əvvəl, nəyin sonra gəldiyini müəyyən edə bilmirlər. Demək olar ki, toyuq və yumurta kimi. Bu mərhələdə bu anlayışları vurğulamağa dəyər. Məlum oldu ki, məlumat hissəciyin özünün davranışından daha mürəkkəb bir şeydir.
Və bu, teleportasiya texnologiyasının inkişafındakı əsas məhdudiyyətdir, eyni zamanda gələcəkdə nəyə nail oluna biləcəyini və nəyin əldə edilə bilməyəcəyini işıqlandırır. Gəlin ümumiləşdirək. Hazırda biz hissəcikləri kvant səviyyəsində bir-biri ilə "qoşalaşdıra" bilirik. Biz hissəciklərin vəziyyətini A nöqtəsindən B nöqtəsinə köçürə bilərik, lakin lazımi məlumatları köçürmürük. Bu məlumatı işıq sürəti ilə ötürəcək xüsusi kanal hazırlamaq üçün texnoloji imkanlarımız yoxdur. Yer üzündə biz radiokanallar və ya fiber optiklər vasitəsilə məlumat ötürürük, lakin bu, tamam başqa səviyyədir.
Həmçinin oxuyun: Sadə sözlərlə kvant kompüterləri haqqında
Sikkə hiyləsi
Bəs biz texnologiyanı mənimsəmiş kimi görünəndə niyə informasiyanı geniş miqyasda teleport etmirik? Yaxşı, hər şey göründüyü qədər sadə deyil. Biz hansı kvant vəziyyətini (və beləliklə teleportasiyanın nəticəsini) başa vurduğumuza tam nəzarət etmirik. Bunu izah etmək üçün alimlər sikkə nümunəsindən istifadə edirlər.
Kvant ölçüsünə qarışmış iki sikkəmiz var. Hər birinin iki vəziyyətdən biri ola bilər - üz və ya tərs, biri göndərənə, digəri isə alıcıya gedir. Dolaşmadan sonra birincisi üz tərəfə işarə edirsə, ikincisi də üz tərəfə işarə etməlidir. Xoşbəxtlikdən və ya təəssüf ki, kvant fizikasında az-çox belə işləyir. Bunu bilən göndərən ilk sikkəni fırlamağa başlayır və eyni zamanda sikkə göndərildiyi şəxsə fırlanır. Sikkə fırlanarkən, heç kim nəticəni bilmir. Nə göndərən, nə də alıcı. Göndərənin sikkəsi dayanana qədər, alıcıya əslində hansı məlumatı göndərdiyini bilmir. Bir sözlə, biz "nəsə" göndəririk, amma əslində nə olduğunu bilmirik. Göndərilənədək məlumat superpozisiyada qalır.
Bu məhdudiyyət inkişafın bu mərhələsində konkret məlumatın göndərilməsini qeyri-mümkün edir, çünki göndərən göndərmək niyyətində olanı qəbul edib-etməyəcəyimizi müəyyən edə bilmir. Deməli, hər iki tərəfdən məlumatı yoxlayan ötürmə kanalı yoxdur. Kvant kompüterləri burada bizə kömək edə bilərdi, lakin onlar indi peyda olurlar və indiyə qədər olduqca primitivdirlər. Bu gün onlar haqqında danışacağıq.
Həmçinin oxuyun: Sabahın blokçeynləri: sadə sözlərlə kriptovalyuta sənayesinin gələcəyi
İnsanın teleportasiyası mümkündürmü?
Burada çoxları üçün ən vacib suala gəlirik. Beləliklə, günümüzün reallığına əsaslanaraq insanları və ya digər orqanizmləri teleportasiya etmək barədə düşünə bilərikmi? Yaxşı, yəqin ki, Yer kürəsində bu suala birmənalı cavab verə biləcək bir nəfər də yoxdur. Ancaq inkişaf istiqamətinə baxanda şəxsən mən hesab edirəm ki, hələlik bunu unutmaq lazımdır. Niyə?
Qeyd edək ki, teleportasiya haqqında danışarkən biz həmişə hissəciklərin vəziyyətinin ötürülməsindən danışırıq. Ona görə də bu hissəcik hansısa “müəyyən edilmiş” vəziyyətdə olmalıdır. Bu arada insan beyni hər mikrosaniyədə dəyişir. Milyardlarla sinapslar, elektronlar, impulslar - bu prosesi dayandırmaq demək olar ki, mümkün deyil. Belə görünə bilər ki, beyin ətraf mühitdən alınan məlumatların saxlandığı yerdir. O zaman bu məlumatı olan bir insanı teleportasiya etmək mümkün ola bilərdi, lakin bu, şübhəsiz ki, "hərəkət" edildiyi zaman eyni beyinə sahib olan şəxs olmayacaq. Axı dövlətin özü bir növ rekorddur və bizim sinir mərkəzimizdə ilkin “hal” belə yoxdur. Ekstrasensdən danışmırıqsa.
Təbii ki, bunlar yalnız təxminlər və fərziyyələrdir, çünki hazırda heç kim gələcəyin nə gətirəcəyini dəqiq proqnozlaşdıra bilməz. Bununla belə, teleportasiya texnologiyalarının tədqiqi və inkişafının hazırkı istiqaməti fərqli bir istiqamətə gedəcəyimizi anlamağa imkan verir.
Teleportasiyanın gələcəyi kvant kompüterləri ilə bağlıdırmı?
Beləliklə, teleportasiyanın gələcəyi varmı və bu nədir? Bu mövzuda daha bir irəliləyiş 2019-cu ildə baş verdi. Artıq qeyd etdiyimiz kimi, kvant vəziyyətinin teleportasiyası nəzəri olaraq istənilən məsafəyə mümkündür. Yalnız nəzəri cəhətdən, hələ tam tədqiq edilmədiyi üçün, ancaq bir hissəciyi 500 kilometrdən çox məsafədə hərəkət etdirmə faktının özü bunu sübut edə bilər. Biz həmçinin bilirik ki, indiyə qədər ən mürəkkəb məlumat vahidi ən kiçik kubitdir (yəni superpozisiyada məşhur "bit").
Buna baxmayaraq, müşahidə zamanı ehtimal dalğasının dağılması səbəbindən biz indiyədək 0 və ya 1 vəziyyətinə teleportasiya etməyi bacarmışıq, başqa heç nə. Bir müddət əvvəl iki müstəqil alimlər qrupu eyni vaxtda kəsici adlandırdıqları üç ştatın superpozisiyasını göndərə bildilər. Lakin bu, tam uğurlu alınmadı, lakin cəhdin özü yaxşı göstərir ki, alimlər teleportasiyanı unutmamışlar. Bu bizim üçün nə deməkdir? Bir sözlə, bu o deməkdir ki, biz çox yavaş-yavaş, lakin hələ də gücü artırırıq ki, bu da gələcəkdə məlumatın ilk tam ötürülməsinə səbəb ola bilər.
2019-cu ilin sonunda vəziyyət daha da maraqlı oldu. Sürixdən olan alimlər qrupu teleportasiya etməyi bacardı məlumatların kvantı. Bir saniyə ərzində müstəqil işləyən kompüter sistemləri arasında 10000 kvant bit (qubit) köçürüldü. Onlar üç mikron ölçüsündə elektronika ilə kompüter çipi qurdular. İkisi ötürücü, üçüncüsü isə qəbuledici idi. Mütləq sıfıra yaxın temperaturda dolaşan elektronlar, ötürücüyə göndərilən məlumatların da qəbuledicidə, yəni kvant fizikasının prinsiplərinə uyğun olaraq görünməsi demək idi. Və niyə biz teleportasiya haqqında danışırıq və yalnız məlumat ötürülməsi deyil? Yaxşı, çünki sistemlər arasında naqil və ya başqa təyin olunmuş yol yox idi.
İnanıram ki, yuxarıda müzakirə olunan bütün məsələlər hadisələrin kifayət qədər pessimist versiyasını yaradır və bu da öz növbəsində mövzuya olan həvəsinizi əks etdirəcək. Ancaq çaxnaşma və teleportasiya mövzusuna marağını itirmək vaxtı deyil. Elm bir yerdə dayanmır. Kvant hissəciklərinin vəziyyətinin teleportasiyası üzrə tədqiqatların inkişafı ilə, nəhayət, kvant kompüterləri formasında avadanlıqlar meydana çıxmağa başladı. "Bunun bizim mövzuya nə dəxli var?" - soruşursan. Yaxşı, onların köməyi ilə biz ayrıca kvant kanalının yaradılmasına nail olmaq istəyirik. Bunun sayəsində informasiyanı indi olduğu kimi optik liflərin köməyi ilə göndərmək əvəzinə teleportasiya etmək mümkün olacaq (təbii ki, söhbət kvant hissəciklərindən deyil, “ənənəvi paylamadan gedir”) . Bəli - bu, "qəpik göndərənin" alıcının sikkəsinə dövriyyəsi nəticəsində güman edilən təsirinin bir yoludur.
Kvant kompüterinin adi bir masaüstü kompüterlə müqayisə edilə bilməyəcəyini başa düşsəniz, bu cür kompüterlərin işini təsvir etmək maraqlıdır. Bütün bunlar közərmə lampasının sadəcə "daha güclü şam" olduğunu söyləməklə eynidir. Bunlar hətta bir-birinə bənzəməyən tamamilə fərqli texnologiyalardır. Müasir kompüterlər binar sistemdə iki vəziyyətlə (0 və 1) işlədiyi kimi, kvant kompüterləri də superpozisiyada olan vəziyyətlərlə işləyə bilər. Beləliklə, məsələn, onlar eyni anda 60% sıfır və 40% bir ola bilər. Bu mürəkkəb səslənir, ona görə də başqa bir misala keçək.
Biz kompüterlə "üz və ya tərs" oynayırıq (Artıq qeyd etdim ki, bu, kvant hallarını izah edərkən alimlərin sevimli nümunəsidir). Ön tərəf standart olaraq masadadır. Birinci raundda kompüter sikkəni çevirə və ya onu dəyişməz qoya bilər, lakin yekun qərarın nəticəsini bilmirik. Sonra eyni fürsəti əldə edirik və kompüter də nəticəni bilmir. Bir neçə dövrədən sonra sikkənin vəziyyəti yoxlanılır. Əgər üz tərəfi dəyişibsə, kompüter qalib gəlir, əks halda biz qalib gəlirik. Bu, bizə tam olaraq 50% qalib gəlmək şansı verir.
Eyni oyunu bir kvant kompüteri ilə oynasaq, kompüter, əsasən, 100% qazanma şansı əldə edəcək (bir araşdırmada 97-dən çox müxtəlif oyunda 300% qazandı, qalan 3% yəqin ki, sistem xətası ilə bağlıdır). Bəs bu necə mümkündür? Təsəvvür edin ki, kompüter hər dövrədə öz superpozisiyasını saxlayır, çünki onu heç bir müşahidəçi görmür (ətraf mühitdən heç kim, o cümlədən biz). Eyni zamanda, maşın ön tərəfin lehinə 30% və hazırkı vəziyyətdən çıxmağın lehinə 70% qərar verir, növbəti turda başqasını seçir. Amma ən əsası odur ki, kvant kompüteri həmişə iki fərqli vəziyyəti seçir (biz yalnız birini seçdiyimiz zaman). Oyunun ən sonunda, nəticə açıqlananda, ehtimal dalğası qırılır və ... o qalib gəlir.
Kvant kompüteri bizi aldadırmı? Yox! Mən başa düşməyin çətin olduğunu bilirəm, amma təsəvvür edin ki, bu bir neçə dövrə ərzində kompüter müxtəlif nisbətlərdə bir qaba iki fərqli şirə tökür və ən sonunda qarışığın hər iki komponentini ayıraraq, sözün əsl mənasında, ehtimalı “aşır” və hər zaman şirələri bir-birindən ayırır. düzgün seçim. İnanmaq çətindir, amma praktikada məhz belə olur.
Qeyri-müəyyən bir fenomen, lakin bu, kvant fizikasının gücünün yaxşı təsviridir. Kvant molekulları səviyyəsində belə bir kompüter, məsələn, yeni dərmanlar hazırlamaqda daha yaxşı olardı. Bu, şübhəsiz ki, pandemiya şəraitində və digər xəstəliklərə qalib gəlmək üçün bizə faydalı olardı. Amma ən əsası odur ki, belə kompüter teleportasiya informasiya texnologiyalarının inkişafında faydalı olacaq. Və bunlar mənasız sözlər deyil! Dünyada çoxlu kvant kompüterləri olduqda, onların hər birinin kvant molekulları bir-birinə qarışa (qoşalaşa) biləcək. Sonra onlardan birinin xassəsini dəyişdirsək, qoşalaşmış molekulun vəziyyətini də dəyişmiş olarıq. Nəhayət, məlumat göndərmək mümkün olacaq, çünki göndərildikdən dərhal sonra ilkin və son vəziyyəti müəyyən etmək olar. Hər halda, Google-un kvant superkompüterinin nailiyyətlərini xatırlayaq. 200 saniyə ərzində o, ən sürətli "normal" superkompüterin 10 il işləməsini tələb edəcək hesablamalar apardı. Beləliklə, onun daşıdığı böyük potensialı və gücü görə bilərsiniz.
Beləliklə, ağlımıza belə gətirmədiyimiz tamamilə yeni bir ötürmə kanalı yaranacaqdı. İndi optik lif və ya radio kanalı kimi. Və artıq qeyd edildiyi kimi, kvant vəziyyətinin teleportasiya məsafəsi üçün nəzəri olaraq heç bir məhdudiyyət olmadığından, biz də bir anda digər planetlərlə əlaqə saxlaya biləcəyik. Və son dərəcə təhlükəsiz şəkildə. Teleportasiya sayəsində informasiyanı “tutmaq” hətta nəzəri cəhətdən mümkünsüz olardı. Digər tərəfdən, teleportasiya mümkün olsaydı, ağıllı bir insan bunun yolunu tapardı. Ola bilsin ki, biz hələ çox şey bilmirik və buna görə də tam homo sapiens deyilik...
İndi teleportasiyanın inkişafının indiki və gələcək vəziyyəti haqqında söhbətin sonuna gəldik. Etiraf etmək lazımdır ki, gələcək planlar daha maraqlı görünür, xüsusən də onların hamısı düşündüyünüz qədər uzaq deyil. Gələcəyin əslində necə olacağını təxmin edə bilməyəcəyimizi də xatırlamaq lazımdır. Müasir dünya sübut etdi ki, bəzən 30 il əvvəl fantaziya kimi görünən şeylər bu gün reallığa çevrilir. Bütün tezislər (xüsusilə insanın teleportasiyası ilə bağlı olanlar) mövcud məlumatlara və tədqiqatların inkişafı proqnozlarına əsaslanır. Buna görə də ümid edirik ki, kvant hesablama texnologiyası tezliklə daha əlçatan və başa düşülən olacaq. Və təbii ki, biz bu inqilabın həyatımızda baş verməsini istəyirik. Mən həqiqətən bir insanın dərhal Marsa və ya Alpha Centauri'yə necə hərəkət edə biləcəyini görmək istəyirəm. Xəyallar, xəyallar, xəyallar ...
Həmçinin oxuyun: