Тема доклада - Телепортация Выполнил студент 1 курса СПБПГУ ФМФ Бондарев Сергей. - презентация

1 Тема доклада - Телепортация Выполнил студент 1 курса СПБПГУ ФМФ Бондарев Сергей

2 Содержание 1. Введение. 2.Классификация телепортаций: 1)По признаку быстродействия: а)Мгновенная б)Не мгновенная 2)По способу физической реализации: Квантовая 3)По одновременности перемещения частей объекта: а)Объёмная б)Совмещение пространства 3.Заключение.

3 Введение Телепортация - это метод движения, при котором объект переносится из одного места в другое, не существуя в промежуточных точках между ними. Классификация телепортаций: 1. По признаку быстродействия: а)Мгновенная б)Не мгновенная 2.По способу физической реализации: Квантовая 3.По одновременности перемещения частей объекта: а)Объёмная б)Совмещение пространства

4 1.Объемная телепортация Фантастами, а также приверженцами т. н. «паранауки» было придумано много способов её реализации, большинство из которых сводятся к одной из простых идей: осуществление «прокола» пространственно-временного континуума с передачей материи через разновидность «кротовой норы», либо достаточно быстрый перенос тела через пространство с бо́льшей размерностью (гиперпространство), в частности, с промежуточной свёрткой материи в «волновые пакеты». Во многих случаях для её осуществления требуются чёрные дыры. Эта разновидность телепортации выглядит достаточно наукообразно и, в целом, не противоречит общей теории относительности.

5 2.Совмещение пространства. Совмещение пространства наиболее изящный, интуитивно понятный, вид телепортации. Внешне просто двери, врата или иное арочное сооружение, «просто» ведущее в другое место. Этот тип порталов также вступает в противоречие с теорией относительности. Совмещаемые пространства находятся в разных системах отсчёта. Первое, самое очевидное, это необходимо обеспечить мгновенное и непрерывное преобразование 4-векторов энергии-импульса всех пересекающих поверхность портала частиц, ведь при одной и той же скорости тела относительно поверхности портала, по разные его стороны телу будут соответствовать разные импульсы в любой произвольной системе отсчёта.

6 Прежде всего напомню, что в квантовом мире частица – это объект вероятностный, то есть она может находиться в нескольких состояниях одновременно – например, может быть не просто «черной» или «белой», а «серой». Однако при измерении такой частицы мы всегда увидим только одно из возможных состояний – «черное» или «белое», причем с определенной предсказуемой вероятностью, а все остальные состояния при этом разрушатся. Более того, из двух квантовых частиц можно создать такое «запутанное» состояние, что все будет еще интереснее: если одна из них окажется при измерении «черной», то другая – непременно «белой», и наоборот!

7 3.Квантовая телепортация Почему телепортация именно квантовая? Дело в том, что квантовые объекты (элементарные частицы или атомы) обладают специфическими свойствами, которые обусловлены законами квантового мира и в макромире не наблюдаются. Именно такие свойства частиц и послужили основой экспериментов по телепортации. ЭПР-парадокс В период активного развития квантовой теории, в 1935 году, в знаменитой работе Альберта Эйнштейна, Бориса Подольского и Натана Розена «Может ли квантово-механическое описание реальности быть полным?» был сформулирован так называемый ЭПР-парадокс (парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена).

8 Пусть у нас есть удаленные друг от друга наблюдатели A – Алиса и B – Боб. У Алисы есть фотон A в неизвестном состоянии, а у Боба – фотон B. Необходимо перевести фотон B у Боба в такое же состояние, как фотон A (что и будет телепортацией состояния фотона A на фотон B). Для этого производятся следующие действия. В некоторой точке создается ЭПР-пара из фотонов B и B 1, а потом фотон B переносится в точку, где находится Боб, а фотон B 1 – в точку, где находится Алиса. Затем производится измерение Алисиной системы, состоящей из фотонов A и B 1. В результате этого измерения часть квантовой информации о частице B 1 (как составной части системы A+B 1 ) за счет свойств ЭПР-пары мгновенно передается частице B, а состояния частиц A и B 1 разрушаются. При этом полную информацию о системе A+B 1 мы уже знаем и можем передать ее Бобу по классическому каналу связи. Бобу заранее известно, что измерение системы A+B 1 может дать несколько возможных результатов. Каждому из них Боб может поставить в соответствие специально вычисленное корректирующее преобразование – такое, что если применить его к частице B, то ее состояние станет тождественным состоянию частицы A. Таким образом, при получении от Алисы информации об измерении, Бобу остается только выбрать нужное преобразование и применить его. В результате так и оставшееся неизвестным состояние Алисиного фотона A исчезает, зато возникает идентичное ему состояние фотона B у Боба.

9 К слову сказать, несмотря на все современные достижения в области квантовой телепортации, перспективы телепортации человека остаются весьма туманными. Практика в этом случае намного сложнее теории. Так что нам с вами вряд ли придется попутешествовать по мирам с помощью телепортации, а тем более – с гарантированной безопасностью, ведь достаточно одной ошибки и можно превратиться в бессмысленный набор атомов. Пока же практическое применение для квантовой телепортации нашлось быстро – это квантовые компьютеры, где информация хранится в виде набора квантовых состояний. Тут квантовая телепортация оказалась идеальным способом передачи данных, который принципиально исключает возможность перехвата и копирования передаваемой информации.

10 Дырочная телепортация - это метод движения, где материальные объекты перемещаются из одного объема в другой, не существуя в промежуточных точках между ними. Дырочную телепортацию можно объяснить двумя методами: 1) Телепортация путем выбрасывания объектов за пределы Вселенной; 2) Телепортация путем увеличения де Бройлевской длины волны объекта;

11 1.Путем выбрасывания за пределы Солнечной системы. Материальные объекты можно телепортировать путем их выбрасывания за пределы конечной Вселенной. Поскольку данные объекты, как часть Вселенной, не могут существовать за пределами Вселенной, они мгновенно появляются обратно в реальной Вселенной, в случайной точке. Поскольку в данном случае объект исчез в одном месте и появился в другом, не существуя в промежуточных точках между ними, этот процесс можно назвать телепортацией.

12 2. Квантовая версия дырочной телепортации. Найдено место дырочной телепортации в рамках официальной науки. Дырочная телепортация - это проявление корпускулярно волнового дуализма материи, как способность материальных объектов обладать корпускулярными или волновыми свойствами. А сам процесс телепортации выглядит как увеличение, а затем уменьшение длины волны (де Бройля) объекта (делокализация и локализация)

13 3.Заключение.Кота пока телепортировать не удастся. Несмотря на все достижения в области телепортации, перспективы телепортации человека остаются весьма туманными. Конечно, хочется верить, что ученые что-нибудь придумают. Однако практика в этом случае намного сложнее теории. Так что нам вряд ли придется путешествовать по мирам с помощью телепортации, а тем более – с гарантированной безопасностью, ведь достаточно одной ошибки и можно превратиться в бессмысленный набор атомов.