Параллельные миры

Дело в том, что создание двух кубитов, абсолютно копирующих друг друга, приводит к противоречию, которое можно было бы назвать парадоксом квантовых близнецов. Однако и без того ясно, что создание двух электронов в одном и том же квантовом состоянии невозможно в силу ограничения, накладываемого принципом Паули.

Парадокс близнецов не возникает, если при клонировании снабжать копии отличительными признаками: пространственно-временными, фазовыми и др. Тогда генерацию лазерного излучения можно понимать как процесс клонирования фотона-затравки, попавшего в среду с оптическим усилением. Если же к квантовому копированию подходить строго, то рождение клона должно сопровождаться уничтожением прототипа. А это и есть телепортация.

Согласно принципу неопределенности, чем больше получено информации о некоем объекте, тем больше искажений вносится в этот объект. И так до тех пор, пока исходное состояние объекта не будет нарушено полностью, но в то же время точная копия все-таки не получится. Это звучит как весомое возражение против телепортации: если для создания точной копии из объекта невозможно извлечь достаточно информации, то похоже, что точная копия не может быть создана.

Единственный способ — извлечь часть информации, необходимой для передачи от объекта А объекту С, который никогда не был в контакте с объектом А. Затем, обрабатывая объект С в зависимости от полученной информации, возможно привести его точно в то состояние, в каком находился объект А до того, как из него была извлечена информация. Сам объект А уже не находится в прежнем состоянии, поскольку вследствие извлечения из него информации его состояние было нарушено. Так что в результате происходит не дупликация, а телепортация.

Итак, оставшаяся часть информации передается от А к С через опосредующий объект В, который взаимодействует сначала с С, а потом с А. Правильно ли говорить «сначала с С, а потом с А»? Безусловно, для того чтобы передать нечто от А к С, носитель должен сначала контактировать с А и только потом с С, а не наоборот.

Однако существует некая удивительная, несчиты-ваемая часть информации, которая — в этом ее отличие от любого материального объекта и даже от обычной информации — ив самом деле может быть отправлена таким «обратным» путем.

Сравним, как происходит передача информации по факсу и как — при квантовой телепортации.

При обычной передаче по факсу оригинал сканируется, из него извлекается часть информации и он остается более или менее прежним после сканирования. Полученная (отсканированная) информация посылается на принимающее устройство, где она отпечатывается на некоем материале (р!апример, на бумаге), и получается приблизительная копия исходного оригинала.

При квантовой телепортации два объекта — В и С — сначала соприкасаются, а потом разделяются. Объект В отправляется на передающее устройство, а С — на принимающее. В передающем устройстве объект В сканируется вместе с объектом А, который необходимо телепортировать, из них извлекается некоторая информация, а состояние А и В полностью искажается. Отсканированная информация посылается на получающее устройство, где она используется для выбора тех или иных режимов, которые затем применяются к объекту С, чтобы превратить С в точную копию прежнего состояния А.

Как переместить человека?

Обычно считается, что переместить человека — значит переместить все частицы, из которых он состоит. Однако в квантовой теории сами частицы не репрезентируют личность: все объекты состоят из одних и тех же элементарных частиц. Тот или иной объект описывается квантовым состоянием частиц, из которых он состоит. Следовательно, перемещение объекта есть реконструкция квантового состояния частиц и воссоздание этого состояния на удаленном расстоянии.

Квантовая телепортация переносит квантовое состояние системы и ее корреляций в другую систему. Более того, современному значению слова телепортация соответствует следующая процедура: объект дезинтегрируется в одном месте, а в другом месте возникает его совершенная копия. Объект или его полное описание в ходе телепортации никогда не находится между этими двумя местами.

Обратите внимание, что дезинтеграция квантового состояния является необходимым условием согласно теореме о запрете на клонирование (no-cloning theorem).

КАПСУЛА ВРЕМЕНИ

Если инопланетяне когда-либо прилетали на нашу Землю, они должны были оставить на ней какие-то материальные следы своего пребывания. Может быть даже, что пришельцы из космоса не только посещали нашу планету, но и оставили информацию о себе для грядущих поколений. Послания от пришельцев должны где-то храниться в расчете на то, что люди, достигнув когда-то определенного уровня развития, найдут эти послания и используют их себе во благо.

Внимание ученых давно уже привлекают огромные каменные сооружения, воздвигнутые в незапамятные времена. Это так называемые мегалитические постройки типа английского Стоунхенджа или Баальбекской террасы в Ливане. Это и египетские пирамиды.