Return to Video

Чи зможемо ми колись телепортуватися? Саджан Сайні

  • 0:08 - 0:10
    Чи можлива телепортація?
  • 0:10 - 0:13
    Чи можна перетворити м'ячик
    на щось подібне до радіохвиль,
  • 0:13 - 0:15
    що пройдуть крізь будівлі,
  • 0:15 - 0:16
    обминуть всі перешкоди
  • 0:16 - 0:19
    та знову стануть м'ячиком?
  • 0:19 - 0:25
    Досить дивно та завдяки квантовій механіці
    відповідь, можливо, буде ствердною.
  • 0:25 - 0:27
    Типу того.
  • 0:27 - 0:28
    Але ось в чому проблема.
  • 0:28 - 0:30
    Сам бейсбольний м'ячик не можна послати
    по радіохвилях,
  • 0:30 - 0:34
    але можна всю інформацію про нього.
  • 0:34 - 0:36
    В квантовій фізиці, атоми та електрони
  • 0:36 - 0:40
    вважаються набором чітких властивостей,
  • 0:40 - 0:41
    наприклад, позиція,
  • 0:41 - 0:42
    імпульс
  • 0:42 - 0:44
    та власний спін.
  • 0:44 - 0:47
    Значення цих властивостей
    налаштовує частинку
  • 0:47 - 0:51
    та дає їй квантову стабільну ідентичність.
  • 0:51 - 0:53
    Якщо два електрони
    мають подібний квантовий стан,
  • 0:53 - 0:55
    то вони ідентичні.
  • 0:55 - 0:59
    В буквальному значенні, наш бейсбольний
    м'ячик - це сукупний набір квантових станів
  • 0:59 - 1:02
    усіх його атомів.
  • 1:02 - 1:06
    Інформацію про квантовий стан
    можна записати в Бостоні
  • 1:06 - 1:07
    та відправити до якоїсь точки,
  • 1:07 - 1:11
    то атоми тих самих хімічних елементів,
    які несуть цю інформацію,
  • 1:11 - 1:13
    можна надрукувати в Бангалорі,
  • 1:13 - 1:16
    обережно направити та зібрати,
  • 1:16 - 1:19
    щоб врешті вони стали тим же самим
    м'ячиком.
  • 1:19 - 1:20
    Хоча є одна похибка.
  • 1:20 - 1:23
    Не так легко виміряти квантові
    стани.
  • 1:23 - 1:26
    Позиція невизначеності
    у квантовій фізиці
  • 1:26 - 1:29
    передбачає, що позицію та імпульс
    частинки
  • 1:29 - 1:32
    неможливо одночасно виміряти.
  • 1:32 - 1:35
    Найпростіший спосіб виміряти
    точну позицію електрону
  • 1:35 - 1:39
    вимагає розсіювання частинки світла,
    фотону, від нього
  • 1:39 - 1:42
    та збирання світла під мікроскопом.
  • 1:42 - 1:47
    Але це розсіювання непередбачуваним чином
    змінює імпульс електрона.
  • 1:47 - 1:50
    І ми втрачаємо всю попередню
    інформацію про імпульс.
  • 1:50 - 1:54
    Певним чином квантова інформація
    є нестійкою.
  • 1:54 - 1:56
    Вимірювання інформації змінює її.
  • 1:56 - 1:58
    Тож як нам передати щось,
  • 1:58 - 2:02
    якщо ми не можемо повністю прочитати
    це, не зруйнувавши предмет?
  • 2:02 - 2:07
    Відповідь можна знайти у дивному феномені
    квантового заплутування.
  • 2:07 - 2:11
    Заплутування - це стара таємниця
    ще з появи квантової фізики,
  • 2:11 - 2:13
    яку ще досі повністю не вивчили.
  • 2:13 - 2:17
    Заплутування - це спін двох електронів,
    що призводить до впливу,
  • 2:17 - 2:20
    котрий і перевищує відстань.
  • 2:20 - 2:22
    Виміри спіну першого електрону
  • 2:22 - 2:25
    визначають спін для другого,
  • 2:25 - 2:29
    чи відстань між ними кілометр
    чи один світловий рік.
  • 2:29 - 2:33
    Якимось чином, інформація
    про квантовий стан першого електрона
  • 2:33 - 2:35
    під назвою квантовий біт даних
  • 2:35 - 2:41
    впливає на свого партнера без передачі
    через простір.
  • 2:41 - 2:44
    Енштейн та його колеги
    назвали цей дивний зв'язок
  • 2:44 - 2:47
    примарна дія на відстані.
  • 2:47 - 2:50
    Доки існує впевненість, що заплутаність
    між двома частинками
  • 2:50 - 2:55
    допомагає миттєво переносити квантовий
    біт через простір,
  • 2:55 - 2:56
    то є надія.
  • 2:56 - 3:01
    Ця взаємодія повинна розпочатися локально.
  • 3:01 - 3:04
    Два електрони повинні бути заплутані
    в безпосередній близькості,
  • 3:04 - 3:08
    перед тим, як один з них транспортують
    до іншого місця.
  • 3:08 - 3:12
    Але саме по собі квантове заплутування -
    це не телепортація.
  • 3:12 - 3:13
    Щоб завершити телепортацію,
  • 3:13 - 3:19
    нам потрібне цифрове повідомлення, що
    допомогло б перекласти інформацію.
  • 3:19 - 3:23
    Два біти даних створені виміром
    першої частинки.
  • 3:23 - 3:26
    Ці цифрові біти мають бути передані
    класичним каналом,
  • 3:26 - 3:32
    обмеженим швидкістю світла, радіо-,
    мікрохвилями чи волокно-оптичними пристроями.
  • 3:32 - 3:35
    Коли ми вимірюємо частинку
    для цифрового повідомлення,
  • 3:35 - 3:37
    то руйнуємо її квантову інформацію,
  • 3:37 - 3:40
    це означає, що бейсбольний м'ячик має
    зникнути з Бостона
  • 3:40 - 3:43
    для телепортації до Бангалора.
  • 3:43 - 3:45
    Завдяки принципу нестабільності
  • 3:45 - 3:48
    телепортація передає інформацію
    про м'ячик
  • 3:48 - 3:52
    між двома містами
    і ніколи не дублює її.
  • 3:52 - 3:56
    То ж, згідно принципу, ми можемо
    телепортувати предмети, навіть людей,
  • 3:56 - 4:00
    але зараз, маломожливо,
    що ми виміряємо квантові стани
  • 4:00 - 4:04
    трильйонів трильйонів чи більше атомів
    у великих об'єктах
  • 4:04 - 4:07
    та навіть десь їх відтворимо.
  • 4:07 - 4:11
    Складність цього завдання
    та необхідна енергія просто астрономічні.
  • 4:11 - 4:15
    Зараз ми можемо телепортувати
    одиничні електрони та атоми,
  • 4:15 - 4:18
    що може створити надсекретне
    шифрування даних
  • 4:18 - 4:22
    для майбутніх квантових комп'ютерів.
  • 4:22 - 4:26
    Філософське розуміння квантової
    телепортації дуже хитке.
  • 4:26 - 4:30
    Телепортований предмет не обов'язково
    транспортується через простір
  • 4:30 - 4:31
    як матеріальний об'єкт
  • 4:31 - 4:36
    і необов'язково передається через простір
    як незрима інформація.
  • 4:36 - 4:39
    Можливо, всього потроху.
  • 4:39 - 4:41
    Квантова фізика
    дає нам нове дивне уявлення
  • 4:41 - 4:46
    про всю матерію всесвіту
    як сукупність нестабільної інформації.
  • 4:46 - 4:52
    І квантова телепортація показує нові
    способи впливу на цю нестабільність.
  • 4:52 - 4:54
    І пам'ятайте, ніколи не кажи ніколи.
  • 4:54 - 4:56
    Менш, ніж за сторіччя,
  • 4:56 - 4:59
    людство перейшло рубіж від
    непевності розуміння
  • 4:59 - 5:02
    поведінки електронів на атомному рівні
  • 5:02 - 5:06
    до чіткої їх телепортації
    через кімнату.
  • 5:06 - 5:09
    Який новий технічний поріг
    цього феномену
  • 5:09 - 5:13
    з'явиться за тисячу чи навіть
    за 10 тисяч років?
  • 5:13 - 5:16
    Знають лише простір та час.
Title:
Чи зможемо ми колись телепортуватися? Саджан Сайні
Description:

Повну версію уроку можна переглянути за посиланням: https://ed.ted.com/lessons/will-we-ever-be-able-to-teleport-sajan-saini

Чи можлива телепортація? Чи можна перетворити бейсбольний м'ячик на щось подібне до радіохвиль та перенести через будівлі та інші перешкоди і знову перетворити на м'ячик? Досить дивно, але завдяки квантовій механіці відповідь може бути позитивною... типу того! Саджан Сайні все пояснить.

Урок Саджана Сайні, анімація Karrot Animation.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:38

Ukrainian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.