💢 Ползик Юджин - ТелеПортация, или что Можно, а что Нельзя в Квантовом Мире?

Юджин Ползик — профессор физики Института Нильса Бора в Копенгагене, один из ведущих специалистов по квантовой телепортации. Он, в частности, руководил экспериментами, где удалось телепортировать квантовое состояние не отдельных частиц, а макроскопических объектов — например, облака из триллиона атомов. Что в квантовом мире «можно» (и что реально делают) Телепортировать квантовые состояния. Речь не о переносе вещества, а о передаче квантовой информации (например, состояния спина или поляризации) с помощью запутанных частиц. Это и есть квантовая телепортация: исходное состояние разрушается при измерении, а на приёмной стороне воссоздаётся идентичное. Работать с макрообъектами. Группа Ползика показала, что можно телепортировать состояния достаточно больших систем — при условии, что их удаётся изолировать от среды (в вакууме, в ловушках), чтобы не разрушилась квантовая когерентность. Обходить некоторые квантовые пределы. Ползик и его команда разработали методы измерений относительно специальных квантовых систем отсчёта. Это позволяет измерять движение и магнитные поля с чувствительностью выше стандартных квантовых ограничений (не нарушая принцип неопределённости, а используя его иначе). Использовать это в технологиях. Практические приложения — квантовые повторители, защищённые каналы связи, элементы квантовых компьютеров. Что «нельзя» (и почему телепортация как в фантастике невозможна) Нельзя телепортировать человека или крупный объект целиком. Чтобы «переслать» объект, нужно считать все квантовые степени свободы (а их астрономически много), причём любое измерение разрушает исходное состояние. Кроме того, действует принцип «моногамности» запутанности: если две частицы сильно запутаны между собой, они не могут быть столь же сильно запутаны с другими объектами, что усложняет масштабирование. Нельзя клонировать неизвестное квантовое состояние. Это запрещает теорема о запрете клонирования: нельзя создать копию произвольного квантового состояния, не разрушив оригинал. Именно поэтому при телепортации оригинал исчезает — это гарантия, что не возникает двух одинаковых состояний. Нельзя обойти принцип неопределённости Гейзенберга. Нельзя одновременно знать с произвольной точностью и положение, и импульс частицы. Методы Ползика не отменяют этот принцип, а позволяют умнее использовать квантовые корреляции, чтобы улучшить чувствительность приборов. Нельзя сохранять когерентность в обычных условиях. Макрообъекты постоянно взаимодействуют с окружением — это вызывает декогеренцию: квантовые эффекты «исчезают» в шуме. Поэтому эксперименты требуют сверхнизких температур, вакуума и изоляции.