В частности исследователи из Оксфордского университета разработали масштабируемый квантовый суперкомпьютер, который способен на квантовую телепортацию. Это достижение позволит развивать технологии следующего поколения в масштабе, который, как ожидается, приведет к революционным изменениям, сообщает Independent.
Используя принципы квантовой физики, машины следующего поколения заменяют традиционные биты, «единицы» и «нули», которые используются для хранения и передачи данных, на квантовые биты (qubits). Эти qubits имеют возможность функционировать одновременно как «единица», так и «ноль», благодаря явлению, называемому суперпозиция. Это делает квантовые компьютеры значительно более мощными, чем современные суперкомпьютеры, основанные на традиционных технологиях.
Хотя это не первый случай достижения квантовой телепортации, поскольку в прошлом были попытки передачи данных без необходимости перемещения qubits, это первый случай успешной квантовой телепортации логических вентилей — основных элементов алгоритма — через сетевое соединение.
Исследователи утверждают, что технология квантовой телепортации может стать основой для «квантового интернета» в будущем, который предложит исключительно безопасные сети для связи, вычислений и обнаружения, работающие на «мгновенных скоростях».
«Предыдущие демонстрации квантовой телепортации сосредотачивались на передаче квантовых состояний между физически удаленными системами», — заявил Дугал Мейн с Физического факультета Оксфордского университета, руководитель исследования, опубликованного в журнале Nature.
«В нашем исследовании мы используем квантовую телепортацию для создания взаимодействий между этими удаленными системами. Тщательно настраивая эти взаимодействия, мы можем выполнять логические квантовые вентилы — фундаментальные операции квантовой информатики — между qubits, находящимися в отдельных квантовых компьютерах. Это достижение позволяет нам эффективно «соединять» различные квантовые процессоры в единый, полностью связанный квантовый компьютер», — добавил он.
Исследователи также показали, что квантовая система может быть построена и расширена с использованием технологий, которые уже доступны. «Наш эксперимент демонстрирует, что распределенная по сети квантовая обработка информации возможна с текущими технологиями», — заявил Дэвид Лукас, главный исследователь группы и ведущий ученый в UK Quantum Computing and Simulation Hub.
«Масштабирование квантовых компьютеров остается серьезной технической задачей, которая, вероятно, потребует новых физических знаний, а также интенсивных инженерных усилий в ближайшие годы», — добавил он.
Основной принцип квантовой физики заключается в том, что «наблюдатель влияет на эксперимент». Поэтому, если кто-то сможет найти способ перехватить нашу квантовую связь, это будет означать, что он ее наблюдает, и, следовательно, это приведет к изменению сообщения, и мы прочитаем его неправильно!
Что касается скорости, поскольку квантовые явления нарушают знаменитый принцип скорости света и то, что происходит с одной связанной частицей, происходит одновременно без временной задержки с другой связанной частицей, становится несущественным. Сообщение не нужно «бежать», чтобы достичь получателя; оно просто существует и читается!
Многие называют квантовую физику «магией высоких частот» или «наукой бога», поскольку она объясняет не только известный нам мир, но и метафизику.
Не забываем, что даже существование Бога было доказано в квантовых терминах великим австрийским математиком Куртом Гёделем с его знаменитым «онтологическим доказательством» (по какой-то причине, которая не была объяснена в дебатах с атеистами, использующими науку, чтобы убедить в своих идеологических заблуждениях, все забывают «воспользоваться» Гёделем).
Новая технология основана на квантовой запутанности, где две частицы связаны независимо от расстояния между ними. Одна частица мгновенно повлияет на состояние другой, так что частицы не нужно физически перемещать, чтобы они действовали.
Чтобы объяснить это проще, данное явление нарушает предел скорости света. Например если бы кто-то мог переместиться в соседнюю галактику, основываясь на скорости света, мы бы смогли связаться с ним примерно через 2 миллиона лет. Теперь же, с использованием квантовых коммуникаций, связь с ним могла бы происходить в реальном времени!
Ранее квантовая запутанность ограничивалась тщательно контролируемыми лабораторными условиями, но исследование Северо-Западного университета в США показывает, что это явление можно легко воспроизвести в традиционных оптоволоконных сетях, которые уже используются для повседневного интернет-трафика.
Оптические коммуникации составляют основную структуру современных телекоммуникаций, где данные передаются с помощью света. Классическая связь требует много фотонов (пакетов света), в то время как квантовая связь зависит только от одного фотона и, следовательно, значительно более хрупка и легко нарушается.
По сути эти фотоны не хотели бы существовать одновременно с текущим большим трафиком в существующих оптоволоконных кабелях, поскольку они столкнулись бы с множеством препятствий, то есть «шумом». Однако когда они были объединены с правильными длинами волн и имели соответствующие специальные фильтры для уменьшения «шума», квантовая информация была передана «невредимой».
В отличие от классических коммуникаций, которые могут быть перехвачены или взломаны, квантовая информация, как мы уже говорили, защищена принципами квантовой механики. Любая попытка измерения или наблюдения квантового состояния информации приводит к ее полной дестабилизации, поэтому перехват невозможен, потому что «сообщение» просто изменится...
Это означает, что квантовая телепортация приведет к полной революции в стандартах безопасной передачи данных, от финансовых транзакций до конфиденциальной связи.
Но данные — это не только телекоммуникации. Все — это данные: изображения, человеческие тела, мозг... Возможности, которые внезапно открываются для человечества в сочетании с искусственным интеллектом и суперкомпьютерами, безграничны и неизмеримы.
В то время как классические коммуникации требуют света для передачи временных данных, квантовая телепортация будет виртуально передавать источник информации и назначение, ограничиваясь только физической скоростью системы. По сути единственным ограничением будет то, насколько быстро мы можем передавать, а не сколько времени потребуется, чтобы наши данные достигли получателя.
Таким образом в ближайшие годы ожидается появление квантовых сетей, которые будут обрабатывать огромные объемы данных с просто «абсолютными» скоростями. Конечно абсолютная передача бесконечных объемов данных означает и мгновенный технологический «взлет». Потому что увеличение данных и их передачи приводит к научному и технологическому прогрессу.
Это достижение огромно, потому что открывает «двери» и для других вещей, помимо коммуникаций. В будущем, возможно, будет решена даже проблема транспортировки людей на экзотические расстояния, что также сталкивается с проблемой предела скорости света.
Короче говоря, то, что мы видим в удивительных рассказах научной фантастики, таких как Star Wars, Star Trek, Dune, Foundation, Rebel Moon и других, может стать реальностью (и это еще одно доказательство того, что фантастическая литература и кино «странным образом» упоминают вещи, которые когда-то становятся реальностью).
Даже нарушение предела «параллельных миров» может стать возможным в какой-то момент (перемещение в «параллельный срез реальности», схожий с нашей, но который в какой-то момент пошел по другому пути, например, в какой-то параллельной Земле нацисты выиграли Вторую мировую войну, или кризис на Кубе в 1962 году привел к ядерной катастрофе).
Илон Маск в недавнем разговоре с Алисой Вайдель сказал, что цель состоит в том, чтобы отправить пилотируемый полет на Марс до 2029 года. До квантовой телепортации астронавты отправляли сообщения на Землю о том, что происходит (или произойдет) на «красной планете» и ждали несколько минут, чтобы получить ответ. Больше не так...
В сочетании с искусственным интеллектом и квантовыми суперкомпьютерами все изменится в такой степени всего за 10 лет, что сомнительно, смогут ли умы людей принять эти изменения.
Вопрос в том, будут ли эти изменения положительными или разрушительными, потому что человечество морально не развилось почти вовсе с тех пор, как находилось в пещерах...
