Телепортация и квантовые компьютеры - открытия квантовой физики и перспективы практического применения

Но за такими открытиями и прорывами должен следовать и технологический прогресс, однако новые разработки требуют времени для своего внедрения. Какие же изобретения на основе открытых квантовых эффектов может ожидать человечество в ближайшие десятилетия?

Квантовые компьютеры

В наши дни классические вычислительные машины, построенные в соответствии с архитектурой фон Неймана, уже подошли к своим пределам. В начале нулевых произошёл большой скачок, и в течение 10 лет можно было наблюдать стремительный рост мощности компьютеров, который, однако, постепенно замедлился. Теперь уже лишь цены растут по экспоненте, а производительность - в арифметической прогрессии. Необходимы новые прорывы для следующего скачка, и применение квантовых эффектов в проектировании компьютеров и может стать таким толчком.

Уже созданы прототипы первых квантовых компьютеров, созданных на основе новой архитектуры, не предусматривающей разделения на процессор, оперативную память и жёсткий диск. Благодаря использованию кубита - квантовой частицы, как основы для новых машин, удалось достичь производительности, превышающей лучшие супер-компьютеры, построенные по классической схеме, в тысячи раз.

Остаётся только дождаться доработки технологии и появления дешёвых и доступных всем персональных квантовых компьютеров, что позволит выйти на новый уровень графики, обработки информации и взаимодействия человека с машиной. Перспективы поражают, и всё это может стать реальностью в ближайшие 10-15 лет.

Квантовый передатчик

Уже сегодня при исследовании Солнечной системы люди сталкиваются с проблемой поддержания связи с аппаратами. Сигнал не может распространяться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме, но с учётом гигантских расстояний, даже этого недостаточно для оперативного управления. Например, до Марса сигнал будет идти несколько минут, а до Плутона - несколько часов.

Но что, если бы у людей был бы передатчик, обеспечивающий мгновенную связь без задержек на любом расстоянии? Такое устройство нашло бы применение не только в космической отрасли, но и на Земле, ведь до сих пор есть немало отдалённых уголков, протянуть в которые линии тяжело и дорого, а спутниковая связь также не относится к самым дешёвым и удобным способам общения.

Но в квантовой физике есть так называемые спутанные частицы. Что это такое? Просто 2 малые частицы, и они интересны одним свойством - при изменении квантового состояния одной из них мгновенно изменяется состояние и другой, при этом расстояние между частицами может быть любым, это никак не влияет на их связь между собой. Таким образом, воздействуя на одну из частиц и заставляя её менять квантовое состояние, мы будем воздействовать и на другую - а это уже возможность передавать двоичный код без задержки на неограниченное расстояние. Через двоичный код же, как известно, можно закодировать любую информацию. Можно игнорировать препятствия, помехи, расстояния.

К сожалению, пока проект по разработке такого устройства лишь на стадии теоретической разработки, но вполне возможно, что через 20-50 лет и появятся такие устройства, решающие проблему связи на космических дистанциях.

Устройство мгновенного перемещения материи (телепорт)

Многие хотя бы краем уха слышали о квантовой телепортации, но к перемещению молекул или атомов в пространстве она отношения не имеет. При этом, открытия в квантовой физике делают возможность телепортации физических тел более реальной. Если будет создан квантовый передатчик, то он уже сможет обеспечить моментальное перемещение информации о телепортируемом объекте.

Телепорт

Пока ещё под вопросом находится гипотеза о возможности перемещения энергии посредством квантовых эффектов, но если она будет решена - это станет и прямым путём к созданию камер телепортации. Принцип работы следующий: в первой камере объект расщепляется до элементарных частиц, точная информация о нём, о каждой из частиц, а также и полученная энергия пересылается в финальную точку, где объект снова формируется с использованием энергии и полученных данных. Поскольку квантовый передатчик обеспечит мгновенный перенос информации, то объект фактически исчезнет в одном месте и появится в другом, и это не займёт времени. Разумеется, это всё ещё технология далёкого будущего, и учёные всё ещё находятся на стадии теоретического обоснования самой возможности постройки такого устройства, но в случае успеха можно рассчитывать, что телепортация станет доступна людям в ближайшие 100-200 лет.

Квантовая физика поистине удивительная область научного знания, и возможности, которые она предлагает человечеству, превосходят всё, что было известно ранее. Разумеется, такие технологии требуют времени для детальной разработки и внедрения, но именно в этом заключается будущее, его образ. Даже если нынешнему поколению и не суждено дожить до массового внедрения разработок, сделанных на основе квантовых эффектов, то можно, по крайней мере, попробовать представить себе такой мир будущего.

Источник: ПЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ