Телепортация: Потенциално възможно в сферата на квантовата физика, за да позволи по-бързо предаване на данни

• Автор:
• име Автор

  Quantumrun Foresight
• Февруари 12, 2022

Резюме на прозрението

Квантовата телепортация, която в момента е реалност само за субатомните частици, обещава промяна в начина, по който разбираме и използваме технологията. Това явление може да даде възможност за мигновено, сигурно предаване на данни, засягайки различни области от здравеопазването до банковото дело и предлагайки ползи на физически лица, компании и правителства. Въпреки това, неговите по-широки последици могат да предизвикат значителни промени в обществото, като по-нататъшни изследвания на квантовата физика, подобрена сигурност за предаване на цифрови данни и промени на пазарите на труда.

Контекст на квантовата телепортация

Телепортация на физически обекти съществува само в научната фантастика (засега). Въпреки това, изследователите са открили, че телепортацията е възможна в субатомния свят на квантовата механика. В квантовия свят телепортацията се отнася до транспортирането на квантова информация чрез квантово заплитане. 

В квантовото изчисление квантовата телепортация позволява предаването на информация. Традиционният компютър се състои от милиарди транзистори, наречени битове, докато квантовите компютри кодират информация в квантови битове или кубити. Битът има една двоична стойност „0“ или „1“, но кубитите могат да бъдат едновременно „0“ и „1“. 

Процесът на квантова телепортация е безплътно прехвърляне на квантови състояния от едно място на друго със скорост до светлината. През 2020 г. изследователи от САЩ постигнаха изключителни резултати с телепортиране на дълги разстояния на кубити, направени от фотони. Те демонстрираха телепортиране на кубити през 44-километрова фиброоптична мрежа, използвайки еднофотонни детектори и готово оборудване. Засега учените са телепортирали само кубити, тъй като те са най-простата възможна част от квантовата информация, която позволява на една частица да бъде в две състояния едновременно. 

Разрушително въздействие

Телепортирането на квантова информация може да промени начина, по който взаимодействаме с технологиите всеки ден. Представете си, че можете да изпращате и получавате данни незабавно и сигурно. Например, това може да означава, че лекар в Ню Йорк може да получи информация в реално време за пациент в Лос Анджелис, потенциално подпомагайки незабавните диагнози и планове за лечение. Дори прости задачи като пазаруване или банкиране могат да бъдат рационализирани с мигновен, безопасен трансфер на данни, което значително подобрява потребителското изживяване.

Компаниите също могат да се възползват изключително много от тази промяна. Вземете примера с логистиката и управлението на веригата за доставки - проследяването на стоки в реално време може да достигне ниво на точност, невиждано досега. Бизнесите биха могли да направят инвентаризацията точно навреме реалност, спестявайки значителни суми пари за съхранение и загуба. В допълнение, подобрената сигурност от квантовата телепортация може да защити чувствителната корпоративна информация от кибератаки, осигурявайки ново ниво на цифрова безопасност.

Правителствата могат да използват квантовата телепортация, за да предоставят по-добри обществени услуги. Например звената за спешно реагиране биха могли незабавно да получат критична информация, потенциално спасявайки повече животи. Управлението на инфраструктурата също може да се подобри, тъй като данните в реално време могат да помогнат за проактивна поддръжка, намаляване на разходите и подобряване на обществената безопасност. В глобален мащаб защитените дипломатически комуникации биха могли да насърчат по-добри международни отношения, намалявайки рисковете, свързани с традиционните форми на комуникация. 

Последици от квантовата телепортация

По-широките последици от квантовата телепортация могат да включват: 

• По-нататъшни изследвания на квантовата физика, включващи спинови състояния на цялата материя, не само на фотоните, за да се намерят по-полезни възможности на електроните в кубитните полупроводници.
• Подобрени алгоритми за криптиране и повишаване на сигурността на предаването на цифрови данни.
• Международна квантова мрежа, която позволява бързо предаване на квантова информация на всяко разстояние.
• Сигурни комуникационни канали между Земята и бъдещите аванпостове на Луната и Марс.
• Допринасяне за по-ефективни икономики, потенциално стимулиране на растежа и намаляване на оперативните разходи в различните отрасли.
• Правителствата са изправени пред предизвикателства в наблюдението и правоприлагането, което изисква създаването на нови политически рамки и разпоредби за поддържане на националната сигурност.
• Промени в пазарите на труда, с повишено търсене на квантови физици и техници.

Въпроси за разглеждане

• Какви други социални последици може да има квантовата телепортация, след като бъде напълно реализирана? 
• Трябва ли правителствата да регулират предаването на квантова информация поради неговата изключително сигурна и нечуплива природа?
• Как квантовата телепортация може да допринесе за създаването на иновативни технологии в други индустрии?