Квантовая смерть новых технологий

Еще недавно научные лаборатории рапортовали об очередных сериях удачных экспериментов с квантовыми технологиями, а перед человечеством открывались перспективы уникального квантового будущего. Но вся проделанная огромная работа в одночасье чуть не превратилась в «сизифов труд».

Фото: Квантовая смерть новых технологий

Состояние квантовой запутанности, предсказанное в 1964 году ирландским физиком Джоном Беллом, долгое время считалось базисом, на котором были построены все последующие эксперименты квантовой физики. Да, признавали ученые, у связей между квантами есть несколько узких мест, но они не играют существенной роли.

Это предположение оказалось ошибочно, когда физики Тин Ю и Джозеф Эберли опубликовали парадоксальные результаты своих исследований. Оказалось, что квантовая запутанность может прекратить свое существование мгновенно в любой момент времени. Обнаруженный феномен ставит под сомнение саму возможность построение квантового компьютера.

Классической физической системе из двух и более объектов не свойственно полное разрушение связей – сумма сил взаимодействия между элементами системы всегда стремиться к нулю, но никогда его не достигает. «Квантовая смерть» не подчиняется этим правилам – она моментально прекращает взаимодействие сил запутанности, бесповоротно разрушая связь между квантами.

На практике эффект внезапной смерти квантовой запутанности (ESD) возникает при взаимодействии как минимум двух источников «электромагнитного шума» в окружающей среде. Каждый из источников по отдельности вызывает возмущения в запутанности квантов, но два сразу могут привести к незамедлительному запуску «квантовой смерти». В настоящее время не известно – какие сочетания «шумов» могут оказывать подобное влияние. Так как не существует способов нейтрализовать влияние «шумов», поскольку даже в абсолютном вакууме существуют энергетические вибрации.

До той поры, пока ESD остается еще одной квантовой тайной, большинство проводимых учеными опытов не могут претендовать на практическую реализацию. Только подробное изучение «квантовой смерти» позволит находить способы борьбы с ней и создавать столь сложные системы, как квантовый компьютер.

Вместе с тем, эксперименты с квантовыми состояниями продолжаются. Так неделю назад ученые из университета Мэриленда осуществили передачу квантовой информации на расстояние в один метр. Хотя подобные опыты проводились уже неоднократно, данный эксперимент был поставлен на установке, готовой к промышленному использованию, а показатель надежности доставки составил небывалые 90 процентов.

Как сообщает журнал «Science», большинство ученых склоняется к мысли, что квантовые опыты необходимо продолжать. Они уверены, что проблема «квантовой смерти» будет разрешена в обозримом будущем, а значит, любые теории сегодняшнего дня могут найти применение в будущем.