ტელეპორტაცია უკვე არსებობს — მაგრამ რატომ არ შეგვიძლია ადამიანის ტელეპორტირება?

ადამიანის ტელეპორტაცია ათწლეულებია სამეცნიერო ფანტასტიკის ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული იდეაა. ფილმებში ადამიანი სპეციალურ მოწყობილობაში შედის, რამდენიმე წამში ქრება და სრულიად სხვა ადგილას ჩნდება. თითქოს სივრცე იკეცება, მანძილი ქრება და ადამიანი ერთი წერტილიდან მეორეში გადაადგილდება ისე, რომ გზის გავლა საერთოდ არ სჭირდება.

მაგრამ ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ ტელეპორტაცია მხოლოდ ფანტაზია აღარ არის. მეცნიერებმა უკვე შეძლეს ისეთი პროცესის განხორციელება, რომელსაც კვანტურ ტელეპორტაციას უწოდებენ. თუმცა აქ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა: მეცნიერები ადამიანებსა და ნივთებს არ ტელეპორტირებენ. ისინი ერთი კვანტური სისტემის მდგომარეობას მეორეზე გადასცემენ. ეს ერთი შეხედვით შეიძლება უბრალო განსხვავებად ჩანდეს, მაგრამ სწორედ ამ განსხვავებაში იმალება თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე უცნაური აღმოჩენა.

რას ნიშნავს სინამდვილეში ტელეპორტაცია?

როდესაც სიტყვა „ტელეპორტაციას“ ვამბობთ, უმეტესობას ადამიანის ან ნივთის ფიზიკური გადაადგილება წარმოუდგენია. კვანტურ ფიზიკაში კი ტელეპორტაცია მატერიის გადაადგილებას არ ნიშნავს. ამ პროცესში ერთი ადგილიდან მეორეზე გადადის კვანტური მდგომარეობის ინფორმაცია, ხოლო თვითონ ნაწილაკი, რომლის მდგომარეობასაც ვტელეპორტირებთ, მეორე მხარეს არ მიფრინავს.

ამის გასაგებად შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ ორი კვანტური სისტემა, რომლებიც ერთმანეთთან სპეციალური კვანტური კავშირით არიან დაკავშირებული. ერთ მათგანზე გარკვეული კვანტური მდგომარეობა გვაქვს, რომლის მეორე სისტემაზე გადატანაც გვინდა. სპეციალური პროცედურის შედეგად პირველი სისტემის მდგომარეობა მეორეზე აღდგება, ხოლო თავდაპირველი მდგომარეობა უცვლელად აღარ რჩება. სწორედ ამიტომ კვანტური ტელეპორტაცია უფრო სწორად შეიძლება აღვწეროთ როგორც კვანტური მდგომარეობის გადატანა, ვიდრე ჩვეულებრივი გაგებით ობიექტის გადაადგილება.

კვანტური ჩახლართულობა — ყველაზე უცნაური ნაწილი

ამ პროცესის მთავარი ინგრედიენტი კვანტური ჩახლართულობაა. ეს არის კვანტური ფენომენი, რომლის დროსაც ორი ნაწილაკის მდგომარეობები ერთმანეთთან ისე არის დაკავშირებული, რომ მათი თვისებების აღწერა ცალ-ცალკე აღარ არის საკმარისი. სწორედ ეს კავშირი აძლევს მეცნიერებს საშუალებას, კვანტური ტელეპორტაციის პროტოკოლი განახორციელონ.

კვანტური ჩახლართულობა იმდენად უცნაურად ჟღერს, რომ ხშირად იქმნება მცდარი წარმოდგენა, თითქოს მეცნიერებმა ამ გზით სინათლეზე სწრაფი კომუნიკაციის საშუალება აღმოაჩინეს. ასე არ არის. ტელეპორტაციის პროცესის დასრულებისთვის საჭიროა ჩვეულებრივი, კლასიკური ინფორმაციის გადაცემაც, რომელიც სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად ვერ გავრცელდება. ამიტომ კვანტური ტელეპორტაცია არ არღვევს ფარდობითობის თეორიის ცნობილ შეზღუდვას.

როგორ მუშაობს კვანტური ტელეპორტაცია?

პროცესის პრინციპის გასამარტივებლად ფიზიკოსები ხშირად იყენებენ ორ ადამიანს — ალისასა და ბობს. წარმოვიდგინოთ, რომ ალისას აქვს უცნობი კვანტური მდგომარეობა, რომლის გადაცემაც ბობისთვის სურს. მათ წინასწარ აქვთ ერთმანეთთან დაკავშირებული კვანტური წყვილი, რომლის ერთი ნაწილი ალისასთანაა, მეორე კი ბობთან.

შემდეგ ალისა თავის კვანტურ მდგომარეობასა და კვანტური წყვილის საკუთარ ნაწილზე სპეციალურ გაზომვას ატარებს. ამ პროცესის შედეგად მიიღება კლასიკური ინფორმაცია, რომელსაც იგი ბობს ჩვეულებრივი საკომუნიკაციო არხით უგზავნის. ბობი მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე საკუთარ კვანტურ სისტემაზე შესაბამის ოპერაციას ასრულებს და შედეგად მისი კვანტური მდგომარეობა ხდება იგივე, რაც თავდაპირველად ალისას ჰქონდა.

აქ მნიშვნელოვანია ერთი დეტალი: ეს არ არის კვანტური მდგომარეობის უბრალო ასლის შექმნა. საწყისი მდგომარეობა პროცესის შედეგად აღარ რჩება თავდაპირველ სისტემაში. სწორედ ამიტომ კვანტური ტელეპორტაცია არ ეწინააღმდეგება ე.წ. არაკლონირების პრინციპს, რომლის მიხედვითაც უცნობი კვანტური მდგომარეობის სრულყოფილი ასლის შექმნა შეუძლებელია.

პირველი რეალური ტელეპორტაცია

კვანტური ტელეპორტაცია მხოლოდ თეორიული იდეა არ დარჩენილა. 1997 წელს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებულ ისტორიულ ექსპერიმენტში ავსტრიელმა მეცნიერებმა ფოტონის კვანტური მდგომარეობის ტელეპორტაცია ექსპერიმენტულად აჩვენეს. ეს იყო მნიშვნელოვანი მომენტი კვანტური ინფორმაციის მეცნიერების განვითარებაში, რადგან პირველად დადასტურდა, რომ თეორიულად აღწერილი პროცესი ლაბორატორიაშიც შეიძლებოდა განხორციელებულიყო.

ექსპერიმენტში მეცნიერებმა ფოტონების კვანტური თვისებები გამოიყენეს. ერთი ფოტონის მდგომარეობა პირდაპირ ფიზიკური გადაადგილების გარეშე მეორე ფოტონზე აღადგინეს. რა თქმა უნდა, ეს არ ჰგავდა ფილმებში ნაჩვენებ ტელეპორტაციას, მაგრამ პრინციპულად მეცნიერებმა აჩვენეს სწორედ ის მექანიზმი, რომელსაც კვანტურ ტელეპორტაციას უწოდებენ.

ტელეპორტაცია სულ უფრო დიდ მანძილებზე

შემდეგ წლებში ექსპერიმენტები უფრო რთული და უფრო შთამბეჭდავი გახდა. მეცნიერებმა კვანტური მდგომარეობების გადატანა ლაბორატორიული მოწყობილობების გარდა, ოპტიკური ბოჭკოების საშუალებითაც შეძლეს. 2004 წელს ჩატარებულ ექსპერიმენტში კვანტური ტელეპორტაცია სხვადასხვა ლაბორატორიას შორის 2 კილომეტრიან მანძილზე განხორციელდა.

კიდევ უფრო საინტერესო შედეგი 2017 წელს გამოქვეყნდა. მეცნიერებმა კვანტური ტელეპორტაცია დედამიწიდან დაბალ ორბიტაზე მოძრავ თანამგზავრამდე, დაახლოებით 1 400 კილომეტრის მანძილზე, აჩვენეს. ეს ექსპერიმენტი მნიშვნელოვანი იყო არა იმიტომ, რომ მეცნიერები ადამიანების ტელეპორტაციას მიუახლოვდნენ, არამედ იმიტომ, რომ მან აჩვენა კვანტური კომუნიკაციის შესაძლო გამოყენების პერსპექტივა ძალიან დიდ მანძილებზე.

მაშ, რატომ ვერ ვატელეპორტირებთ ადამიანს?

აქ უკვე პრობლემა წარმოუდგენლად რთული ხდება. ფოტონი ან სხვა მარტივი კვანტური სისტემა ადამიანის სხეულთან შედარებით უმარტივესი ობიექტია. ადამიანის სხეული კი უზარმაზარი რაოდენობის ნაწილაკებისგან შედგება და თითოეულ მათგანს თავისი ფიზიკური მდგომარეობა აქვს.

თუ ადამიანის ტელეპორტაცია გვინდა, მხოლოდ მისი გარეგნობის, სხეულის ზომების ან ორგანოების მდებარეობის ცოდნა საკმარისი არ იქნება. თეორიულად საჭირო იქნებოდა ადამიანის ფიზიკური მდგომარეობის წარმოუდგენლად დეტალური აღწერა და შემდეგ ამ ინფორმაციის საფუძველზე მეორე ადგილას შესაბამისი მდგომარეობის აღდგენა.

ეს პრობლემა იმდენად მასშტაბურია, რომ საქმე მხოლოდ უფრო სწრაფი კომპიუტერის შექმნას არ ეხება. კვანტური მექანიკის ფუნდამენტური კანონები თვითონ ზღუდავს იმას, რისი გაზომვა და დაკოპირებაც შეგვიძლია. ამიტომ „ადამიანის სკანირება და მისი ზუსტი ასლის დაბეჭდვა“ ისეთი მარტივი პროცესი არ არის, როგორც სამეცნიერო ფანტასტიკაში ჩანს.

ადამიანის სხეულის სრული აღწერა

წარმოიდგინეთ მოწყობილობა, რომელიც ადამიანის სხეულს ნაწილაკების დონეზე ამოწმებს. მას უნდა შეეძლოს არა მხოლოდ თითოეული ატომის მდებარეობის დადგენა, არამედ შესაბამისი ფიზიკური მდგომარეობების აღწერაც იმ სიზუსტით, რომელიც კვანტური ტელეპორტაციისთვის იქნებოდა საჭირო.

შემდეგ ეს ინფორმაცია როგორღაც უნდა გადაეცეს სხვა ადგილას და იქ არსებული მატერიისგან ადამიანის სხეულის ზუსტი ფიზიკური მდგომარეობა აღდგეს. ასეთი ამოცანა დღევანდელი ტექნოლოგიისთვის იმდენად წარმოუდგენლად რთულია, რომ ადამიანის ტელეპორტაციის პრაქტიკულ ტექნოლოგიაზე საუბარი ამ ეტაპზე მეცნიერების ფარგლებს სცდება.

მაგრამ რაოდენობრივი სირთულე ერთადერთი პრობლემა არ არის. ჩნდება გაცილებით უფრო ფუნდამენტური კითხვა: რა მოხდება ორიგინალ ადამიანთან?

თუ ორიგინალი ქრება, ვინ ჩნდება მეორე მხარეს?

ეს არის საკითხი, რომელიც ტელეპორტაციას ფიზიკიდან ფილოსოფიაში გადაიყვანს.

დავუშვათ, რომ მომავალში მეცნიერებმა შექმნეს ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია ადამიანის სხეულის მდგომარეობის სრულყოფილად აღდგენა სხვა ადგილას. ამ პროცესის დროს ორიგინალი ადამიანი აღარ რჩება ძველ მდგომარეობაში, ხოლო მეორე ადგილას მისი ფიზიკური მდგომარეობის შესაბამისი ადამიანი ჩნდება.

მაგრამ შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ მეორე ადამიანი ნამდვილად პირველი ადამიანია?

თუ მას ექნება იგივე სხეული, იგივე მეხსიერება, იგივე პიროვნება და იგივე მოგონებები, შეიძლება ვიფიქროთ, რომ ადამიანი უბრალოდ ერთი ადგილიდან მეორეზე გადავიდა. თუმცა შესაძლებელია საპირისპირო არგუმენტიც: მეორე ადამიანი შეიძლება იყოს მხოლოდ იდეალური ასლი, ხოლო თავდაპირველი ადამიანი აღარ არსებობდეს.

ეს პრობლემა განსაკუთრებით საინტერესო ხდება იმ შემთხვევაში, თუ ტელეპორტაციის პროცესში ორიგინალი განადგურებულია. თუ ძველი სხეული ქრება და ახალი სხეული ზუსტად იგივე მდგომარეობით ჩნდება, სად გადის ზღვარი „გადაადგილებასა“ და „ასლის შექმნას“ შორის?

ამ კითხვაზე ფიზიკას პირდაპირი პასუხი არ აქვს. ეს უკვე ცნობიერების, პიროვნული იდენტობისა და ფილოსოფიის საკითხია.

რატომ არის კვანტური ტელეპორტაცია მაინც ძალიან მნიშვნელოვანი?

შეიძლება ვიფიქროთ, რომ თუ ადამიანების ტელეპორტაცია შეუძლებელია, მაშინ კვანტურ ტელეპორტაციას პრაქტიკული მნიშვნელობა ნაკლებად აქვს. სინამდვილეში სიტუაცია სრულიად საპირისპიროა.

კვანტური ტელეპორტაცია ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია კვანტური ინფორმაციის მეცნიერებაში. მისი გამოყენება დაკავშირებულია კვანტურ კომპიუტერებთან, კვანტურ ქსელებთან და მომავალში კვანტური ინფორმაციის შორ მანძილზე გადაცემის სისტემებთან.

დღევანდელი ინტერნეტი ძირითადად კლასიკურ ბიტებზე მუშაობს, რომლებიც 0-ის ან 1-ის მნიშვნელობას იღებენ. კვანტური კომპიუტერები კი კუბიტებს იყენებენ, რომელთა მდგომარეობა კვანტური მექანიკის კანონებს ემორჩილება. ასეთ სისტემებში ინფორმაციის კვანტური მდგომარეობის საიმედოდ გადატანა ძალიან მნიშვნელოვანი ამოცანაა.

სწორედ ამიტომ მეცნიერები მუშაობენ ე.წ. კვანტურ ინტერნეტზე — მომავალ ქსელზე, რომელშიც კვანტური მოწყობილობები ერთმანეთთან კვანტური არხებით იქნება დაკავშირებული. კვანტური ტელეპორტაცია ამ მიმართულების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ტექნოლოგიური პრინციპია.

კვანტური ინტერნეტი — მომავლის ქსელი

კვანტური ინტერნეტი ჩვეულებრივი ინტერნეტის უბრალოდ უფრო სწრაფი ვერსია არ იქნება. მისი მთავარი იდეა არის კვანტური ინფორმაციისა და კვანტური მდგომარეობების გადაცემა სხვადასხვა მოწყობილობას შორის.

ასეთი ქსელის შექმნა ძალიან რთულია, რადგან კვანტური მდგომარეობები გარემოსთან ურთიერთქმედებისას ადვილად ირღვევა. მეცნიერებს უწევთ ისეთი სისტემების შექმნა, რომლებიც კვანტურ ინფორმაციას საკმარისად დიდხანს შეინარჩუნებს და საჭირო მანძილზე გადაიტანს.

სწორედ ამ მიმართულებით მიმდინარეობს ექსპერიმენტები ოპტიკურ ბოჭკოებზე, კვანტურ მოწყობილობებსა და თანამგზავრულ სისტემებზე. მიზანი ადამიანის ტელეპორტაცია არ არის. მიზანია ისეთი საკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურის შექმნა, რომელშიც კვანტური ინფორმაცია შეიძლება უსაფრთხოდ და საიმედოდ გავრცელდეს.

შეიძლება თუ არა ოდესმე ადამიანის ტელეპორტაცია?

დღეს ამის გაკეთება შეუძლებელია და მეცნიერებას არ აქვს ტექნოლოგია, რომელიც ადამიანის ტელეპორტაციის რეალურ გზას გვთავაზობს. უფრო მეტიც, არ არსებობს გარანტია, რომ მომავალში საკმარისად ძლიერი კომპიუტერის ან უფრო განვითარებული სკანერის შექმნა ავტომატურად გადაჭრის ამ პრობლემას.

ადამიანის ტელეპორტაცია მოითხოვდა არა მხოლოდ უზარმაზარი რაოდენობის ფიზიკური ინფორმაციის დამუშავებას, არამედ ისეთ ტექნოლოგიასაც, რომელიც კვანტურ დონეზე ადამიანის მდგომარეობის აღდგენას შეძლებდა. ამასთან ერთად, უცნობი კვანტური მდგომარეობების სრულყოფილი კოპირების ფუნდამენტური შეზღუდვებიც გასათვალისწინებელი იქნებოდა.

ამიტომ კითხვაზე — „როდის შევძლებთ ადამიანის ტელეპორტირებას?“ — მეცნიერების ყველაზე პატიოსანი პასუხი დღეს არის: არ ვიცით, საერთოდ იქნება თუ არა ეს ოდესმე შესაძლებელი.

ტელეპორტაცია უკვე არსებობს, უბრალოდ არა ისე, როგორც წარმოგვიდგენია

ტელეპორტაციის შესახებ ყველაზე საინტერესო ფაქტი სწორედ ეს არის: მეცნიერებამ უკვე შეძლო ტელეპორტაციის რეალური ფიზიკური პრინციპის განხორციელება, მაგრამ ამ პროცესს არაფერი აქვს საერთო ადამიანის სხეულის სივრცეში მყისიერ გადაადგილებასთან.

1997 წელს ფოტონის კვანტური მდგომარეობის ტელეპორტაციიდან დაწყებული, ტექნოლოგიამ თანდათან უფრო რთულ სისტემებსა და უფრო დიდ მანძილებზე გადაინაცვლა. მოგვიანებით ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ კვანტური ტელეპორტაცია შესაძლებელია როგორც ოპტიკურ ბოჭკოებში, ისე თავისუფალ სივრცეში და თანამგზავრულ კავშირებში.

ეს ნიშნავს, რომ სამეცნიერო ფანტასტიკის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი იდეის გარკვეული ნაწილი უკვე რეალობაა. უბრალოდ, მეცნიერებმა ჯერ ვერ იპოვეს გზა, რომ ადამიანი ერთ ადგილას გაქრეს და მეორეში გამოჩნდეს.

შესაძლოა მომავალში ტელეპორტაციის ტექნოლოგია კიდევ უფრო განვითარდეს. შესაძლოა კვანტური ინტერნეტი რეალობად იქცეს და კვანტური ინფორმაცია დედამიწის სხვადასხვა წერტილს შორის გაცილებით უფრო რთული გზით გავრცელდეს. მაგრამ ადამიანის ტელეპორტაცია ამ ეტაპზე ჯერ კიდევ ფანტასტიკის სფეროში რჩება.

და თუ ოდესმე დადგება დღე, როდესაც ადამიანი მართლაც შეძლებს ერთი ადგილიდან მეორეზე ტელეპორტირებას, ყველაზე რთული კითხვა შესაძლოა ტექნოლოგიური აღარ იყოს.

თუ ტელეპორტაციის დროს შენს სხეულს ერთ ადგილას ანადგურებენ და მეორე ადგილას ზუსტად იმავე მდგომარეობით აღადგენენ — ნამდვილად შენ გადახვედი იქ, თუ უბრალოდ შენი სრულყოფილი ასლი შეიქმნა?

შესაძლოა, ადამიანის ტელეპორტაციის ყველაზე დიდი საიდუმლო სწორედ ეს იყოს: არა „როგორ გადავიდეთ?“, არამედ „ვინ გადავა?“

თუ სტატია თქვენთვის საინტერესო იყო, გაუზიარეთ მეგობრებს და დატოვეთ კომენტარი.