یک گام کوانتومی بزرگ

در داستان‌های و فیلم‌های علمی تخیلی زیادی به مفهوم تله‌پورت مردن اشاره شده است، تله‌پورت کردن به معنی انتقال بی‌درنگ اشیا و افراد بدون گذر کردن از فضا است.

اگر بخواهم داستان‌های و فیلم‌ها و سریال‌های علمی تخیلی را که با این مفهوم اشاره دارند لیست کنم، احتیاج به چند پست خواهم داشت! تله‌پورت کردن آرزو و میلی نیست که به تازگی به ذهن بشر راه پیدا کرده باشد، چرا که مثلا در داستان علاء‌الدین در مجموعه هزار و یک و شب به این مفهوم اشاره شده است. این میل و هوس در طول قرن‌ها با بشر همراه بوده است، طوری که در سال‌های اخیر هم نشان آن را در داستان هری پاتر یا مجموعه تلویزیونی Heroes یا در فیلم ساخته شده در سال 2008 با نام Jumper هم می‌توانیم بیابیم. آیا ما می‌توانیم روزی درست مثل هیرو ناکامورای سریال هیروز،  کاپیتان کرک پیشگامان فضا و یا دیوید رایس فیلم جامپر خودمان را تله‌پورت کنیم؟ آیا این اصطلاح علمی تخیلی روی جلوه‌ای در زندگی عادی‌مان خواهد داشت؟

به تازگی پژوهشگران موفق شده‌اند که با موفقیت اطلاعات را از یک اتم به اتم دیگر که در دو محفظه جدا در فاصله یک متر هم قرار داشتند، انتقال teleport دهند. این کار قدم کوچکی در جهت تله‌پورت کردن و گامی کوانتومی برای رمزسازان و رمزگشایان محسوب می‌شود.

البته اگر شما با خواندن این سطور، انتظار چیزی مثل انتقال کاپیتان کرک در پیشگامان فضا را دارید، باید بگویم که بی‌جهت نفس را در سینه‌هایتان حبس نکنید.

تله‌پورت کردن، اصطلاحی عجیب و جادویی است، چون به محض اینکه مردم نام آن را می‌شوند به یاد داستان‌های علمی تخیلی و همین شخصیت کاپیتان کرک می‌افتند. تعبیری که آلبرت اینشتین از تله‌پورت کردن داشتن «عمل شبح‌واری در یک مسافت» بود، او تصور می‌کرد که چنین چیزی غیرممکن است. ولی به مدت یک دهه است که کارهایی روی تله‌پورت کردن کوانتومی انجام می‌شود، تله‌پورت کردن کوانتومی به معنی انتقال اطلاعات از جایی به جای دیگر بدون گذر از یک واسطه فیزیکی است.

در طی سال‌ها، آزمایشات مورد به تله‌پورت، نشان داده‌اند که اطلاعات کوانتومی -مانند اسپین spin ذرات یا پلاریزاسیون فوتون-، را می‌توان به شیوه‌های مختلف تله‌پورت کرد، ولی تفاوت آزمایشی که در این پست به آن اشاره خواهم کرد و در شماره همین جمعه ژورنال Science منتشر شده است، این است که برای نخستین بار تله‌پورت اطلاعات بین دو اتم مجزا در دو محفظه جدا انجام شده است.

چنین دستاوردی می‌تواند در آینده برای ایجاد سامانه‌های ارتباطی بسیار ایمن یا ساخت کامپیوترهای بسیار هوشمندی که می‌توانند رمزنگارهای امروزی را رمزگشایی کنند یا پایگاه‌های داده بسیار بزرگ را مرتب کنند، مورد استفاده قرار گیرد.

این آزمایش به وسیاه دکتر مونرو Monroe و همکارانش در یک پروژه مشترک بین دانشگاه مریلند و میشیگان انجام شد.

علاقه‌مندان می‌توانند شرح آزمایش را در اینجا بخوانند.

تصور اینکه چنین آزمایشی روزی بتواند منجر به ساخته شدن کامپیوترهای کوانتومی شود، امروز دشوار است. اما در مقام مقایسه می‌توان آزمایشاتی را که روی ترانزیستورهای نیمه‌هادی در سال 1957 انجام می‌شد را به خاطر آورد، آن زمان هم باور کردن اینکه روزی این آزمایشات روزی فناوری‌های پیچیده‌ای برای همگان به ارمغان خواهد آورد، دشوار و بلکه غیرممکن بود.

در حال حاضر انتقال اطلاعات با قابلیت اطمینان 90 درصد انجام می‌شود، ولی مونرو امیدوار است که در آینده اطلاعات با 99 درصد صحت منتقل شوند.

مونرو و همکارانش امیدوار هستند که در آینده، شبکه‌های ارتباطی به یاری دستگاه‌های ارتباط کوانتومی ساخته شوند، این نوع ارتباط بسیار ایمن خواهد بود، چون اگر کسی بخواهد به نوعی به اطلاعات دسترسی پیدا کند، فقط به اطلاعات نامفهومی دست پیدا خواهد کرد.

کامپیوترهای کوانتومی نسبت به کامپیوترهای کلاسیک امروزی، عملکرد بسیار بهتری خواهند داشت. یکی از نخستین کاربردهایی که انتظار می‌رود این کامپیوترهای موفق به انجام شوند، پیدا کردن اعداد اول عددهای بزرگ است که کلیدی برای رمزگشایی محسوب می‌شود.

اگر می‌خواهید بدانید که کوانتوم چه ربطی به کامپیوتر دارد و اگر دوست دارید که به صورت ساده با ایده کامپیوترهای کوانتومی آشنا شوید، حتما این پرزنتیشن را ببینید.

منابع: msnbc، فاکس نیوز، physorg