Телепортація описується як процес передачі об’єкта з одного місця в інше шляхом розбору його на складові частини, передачі цих частин через простір і час, і повторного складання на місці призначення. Ідея телепортації дуже популярна в науковій фантастиці саме останні роки, а всі фантастичні кінострічки завжди мають телепорт або портал до інших вимірів у якомусь технічному, або магічному вигляді. 

Дослідження постійно проводилися у фізиці для розуміння можливості її реалізації. Однак, не було знань та технологій, які б дозволяли сподіватися у майбутньому здійснити телепортацію людини або інших об’єктів в реальному світі.

Хоча існують технології, такі як віртуальна реальність та доповнена реальність, які можуть надавати відчуття телепортації, насправді це лише імітація телепортації.

Про справжній прорив заявили дослідники з Брістольського університету, які на практиці довели можливість телепортації не лише кубітів чи квантових станів, а й матерії. В преамбулі до експерімента науковці зазначають, що намагалися довести саму можливість переміщувати матерію зі швидкостями світла, що було раніше лише примарною гіпотезою та забавкою фантастів.

«Ми пропонуємо експериментальну реалізацію протоколу для фактичного безтілесного транспорту невідомого кубіта — або того, що ми називаємо контрпортацією — де відправник і одержувач, що дивно, не обмінюються частинками. Ми використовуємо квантову електродинаміку резонатора, оцінюючи ресурси для подолання класичної межі точності — за винятком того, що, на відміну від телепортації, не потрібно попереднього спільного заплутування чи класичного зв’язку. Наш підхід є на багато порядків більш ефективним з точки зору фізичних ресурсів, ніж запропонована раніше реалізація, відкриваючи шлях для демонстрації з використанням існуючих недосконалих пристроїв.

Дивно, але хоча така комунікація інтуїтивно пояснюється з точки зору вимірювання «без взаємодії» та ефекту Зенона, ми показуємо, що ні те, ні інше не є необхідним, що має далекосяжні наслідки для підтримки основної фізичної реальності.

Далі ми охарактеризуємо пояснювальну основу для контрпортації, починаючи з теорії конструктора: локальні червоточини. І навпаки, експеримент контрпортації, який демонструє можливість проходження простору за допомогою квантового комп’ютера, який по суті є двокубітовим безобмінним квантовим комп’ютером, може вказати на існування в лабораторії таких пропускних червоточин.» – стверджують дослідники. 

Як починалась телепортація

У листопаді 1949 року Чієн-Шіунг Ву (Chien-Shiung Wu) та її аспірант Ірвінг Шакнов (Irving Shaknov) спустилися до лабораторії під залом Пюпін Колумбійського університету. Їм в Columbia University’s Pupin Hall тоді потрібна була антиматерія для нового експерименту, тому вони зробили свою власну, використовуючи машину під назвою циклотрон.

Багатотонний магніт машини був настільки гігантським, що, згідно з університетським фольклором, багато років тому адміністраторам довелося пробити отвір у зовнішній стіні лабораторії та залучити футбольну команду, щоб маневрувати залізним блоком у будівлі.

Магнітне поле, створюване циклотроном, прискорювало частинки до запаморочливих тоді швидкостей. У лабораторії Ву та Шакнов використали використали його, щоб бомбардувати лист хімічно чистої міді дейтронами, утворюючи нестабільний ізотоп Cu 64 як джерело позитронів — антиматерії.

У 2020 цю роботу визнали епохальною, але Чієн-Шіунг Ву (Chien-Shiung Wu) не отримала за неї Нобелевську премію.

Чієн-Шіунг Ву продовжувала залишатися лідером у галузі фізики, і її робота навіть перейшла в біологію та медицину. Деякі з її досліджень включали вивчення молекулярних змін еритроцитів, які викликають серповидно-клітинну анемію.

Незважаючи на відмову в визнанні Нобелівської премії, доктор Ву отримала багато нагород протягом своєї кар’єри.

Серед них – Ву лише сьома жінка, обрана до Національної академії наук (1958); премія Комстока з фізики, яку присуджує Національна академія наук; перша жінка, яка стала президентом Американського фізичного товариства (1975); перший лауреат премії Вольфа з фізики (1978); і перший почесний докторський ступінь, присуджений Прінстонським університетом жінці.

У 1990 році на її честь було названо астероїд (2752 Wu Chien-Shiung).

Як це працює

Теорією, яка описує гравітаційну взаємодію, є загальна теорія відносності, сформульована А. Ейнштейном у 1915 р. Ця теорія заснована на еквівалентності – принцип, який у своєму початковому формулюванні передбачає фізичну еквівалентність між гравітаційним полем і однорідною прискорюваною системою відліку.

До-день ми мали три формулювання принципу еквівалентності, а саме: слабкий принцип еквівалентності, принцип еквівалентності Ейнштейна і сильний принцип еквівалентності. Останні два вимагають правдивості першого, тобто це: «всі тіла в одній точці часу і простору в даному гравітаційному полі, піддаються однаковому прискоренню».

У рамках фізики елементарних частинок це означає, що матерія та антиматерія знаходяться в одному гравітаційному полі, як Земний, має бути підданий такому ж прискоренню або гравітаційному тяжінню взаємодія не змінюється при симетрії зарядового спряження. Сучасний теорії (наприклад, теорії супергравітації), сформульовані з метою об’єднання в одну теорії гравітаційної взаємодії з електрослабким і сильним , допускають можливість взаємодії матерії та антиматерії по-іншому в деяких гравітаційних полях, і зокрема в земних умовах.

Нове дослідження теоретично доводить, що принцип слабкої еквівалентності може бути порушений квантовими частинками в гравітаційних хвилях — брижах у просторі-часі, спричинених колосальними подіями, такими як злиття чорних дір. Принцип слабкої еквівалентності (WEP) є ключовим аспектом класичної фізики.

Оригінальний вміст із цього твору можна використовувати згідно з умовами ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 license