Телепортация: деректерді жылдамырақ жіберуге мүмкіндік беретін кванттық физика саласында ықтимал

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Ақпан 12, 2022

Түсінікті қорытынды

Қазіргі уақытта тек субатомдық бөлшектер үшін ғана шындық болып табылатын кванттық телепортация технологияны түсіну және пайдалану тәсілін өзгертуге уәде береді. Бұл құбылыс денсаулықтан бастап банк ісіне дейінгі әртүрлі салаларға әсер етіп, жеке тұлғаларға, компанияларға және үкіметтерге жеңілдіктер ұсына отырып, деректерді жылдам, қауіпсіз тасымалдауға мүмкіндік береді. Дегенмен, оның кеңірек салдары кванттық физиканы одан әрі зерттеу, цифрлық деректерді беру қауіпсіздігін жақсарту және еңбек нарығындағы өзгерістер сияқты қоғамда елеулі өзгерістерді тудыруы мүмкін.

Кванттық телепортация контексі

Физикалық объектілердің телепортациясы тек ғылыми фантастикада бар (әзірше). Дегенмен, зерттеушілер кванттық механиканың субатомдық әлемінде телепортация мүмкін екенін анықтады. Кванттық әлемде телепортация кванттық ақпаратты кванттық түйісу арқылы тасымалдауды білдіреді. 

Кванттық есептеулерде кванттық телепортация ақпаратты жіберуге мүмкіндік береді. Дәстүрлі компьютер бит деп аталатын миллиардтаған транзисторлардан тұрады, ал кванттық компьютерлер ақпаратты кванттық биттермен немесе кубиттермен кодтайды. Биттің «0» немесе «1» бір екілік мәні бар, бірақ кубиттер бір уақытта «0» және «1» болуы мүмкін. 

Кванттық телепортация процесі - бұл кванттық күйлердің бір жерден екінші орынға жарық жылдамдығына дейін денесіз ауысуы. 2020 жылы АҚШ зерттеушілері фотондардан жасалған кубиттерді алыс қашықтыққа телепортациялау арқылы тамаша нәтижелерге қол жеткізді. Олар бір фотонды детекторлар мен дайын жабдықты пайдалана отырып, 44 км талшықты-оптикалық желі арқылы кубиттердің телепортациясын көрсетті. Әзірге ғалымдар тек телепортталған кубиттерге ие, өйткені олар бөлшектің бірден екі күйде болуына мүмкіндік беретін кванттық ақпараттың ең қарапайым бөлігі. 

Деструктивті әсер

Кванттық ақпаратты телепортациялау біздің күнделікті технологиямен әрекеттесу жолымызды өзгертуі мүмкін. Деректерді дереу және қауіпсіз түрде жіберу және алу мүмкіндігін елестетіп көріңіз. Мысалы, бұл Нью-Йорктегі дәрігер Лос-Анджелестегі науқас туралы нақты уақыт режимінде ақпарат ала алады, бұл дереу диагноздар мен емдеу жоспарларына көмектесуі мүмкін. Тіпті сатып алу немесе банкинг сияқты қарапайым тапсырмаларды жылдам, қауіпсіз деректерді тасымалдау арқылы жеңілдетуге болады, бұл пайдаланушы тәжірибесін айтарлықтай жақсартады.

Компаниялар да бұл ауысымнан үлкен пайда көреді. Логистика мен жеткізу тізбегін басқарудың мысалын алыңыз - нақты уақыттағы тауарларды қадағалау бұрын-соңды болмаған дәлдік деңгейіне жетуі мүмкін. Кәсіпорындар сақтау және жоғалту кезінде айтарлықтай ақшаны үнемдей отырып, дәл уақытында түгендеуді шындыққа айналдыра алады. Сонымен қатар, кванттық телепортациядан күшейтілген қауіпсіздік құпия корпоративтік ақпаратты кибершабуылдардан қорғап, цифрлық қауіпсіздіктің жаңа деңгейін қамтамасыз ете алады.

Үкіметтер мемлекеттік қызметтерді жақсарту үшін кванттық телепортацияны пайдалана алады. Мысалы, шұғыл әрекет ету бөлімшелері маңызды ақпаратты лезде алып, көп адамның өмірін сақтап қалуы мүмкін. Инфрақұрылымды басқару да жақсаруы мүмкін, өйткені нақты уақыттағы деректер алдын ала техникалық қызмет көрсетуге, шығындарды азайтуға және қоғамдық қауіпсіздікті жақсартуға көмектеседі. Жаһандық ауқымда қауіпсіз дипломатиялық байланыс дәстүрлі байланыс түрлерімен байланысты тәуекелдерді азайта отырып, халықаралық қатынастарды жақсартуға ықпал ете алады. 

Кванттық телепортацияның салдары

Кванттық телепортацияның кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін: 

• Кубит жартылай өткізгіштеріндегі электрондардың пайдалы мүмкіндіктерін табу үшін тек фотондар емес, барлық материяның спиндік күйлерін қамтитын кванттық физиканы одан әрі зерттеу.
• Жетілдірілген шифрлау алгоритмдері және цифрлық деректерді беру қауіпсіздігін арттыру.
• Кез келген қашықтыққа кванттық ақпаратты жылдам беруге мүмкіндік беретін халықаралық кванттық желі.
• Жер мен Ай мен Марстағы болашақ форпосттар арасындағы қауіпсіз байланыс арналары.
• Тиімдірек экономикаға үлес қосу, өсуді әлеуетті түрде арттыру және салалардағы операциялық шығындарды азайту.
• Ұлттық қауіпсіздікті сақтау үшін жаңа саясат негіздері мен ережелерін жасауды талап ететін қадағалау және құқық қорғау саласындағы қиындықтарға тап болған үкіметтер.
• Кванттық физиктер мен техниктерге сұраныстың артуымен еңбек нарықтарындағы өзгерістер.

Қарастырылатын сұрақтар

• Кванттық телепортация толығымен жүзеге асырылғаннан кейін оның тағы қандай әлеуметтік салдары болуы мүмкін? 
• Үкіметтер кванттық ақпараттың берілуін оның жоғары қауіпсіз және бұзылмайтын сипатына байланысты реттеуі керек пе?
• Кванттық телепортация басқа салаларда инновациялық технологияларды жасауға қалай үлес қоса алады?