تغطية شاملة

لقد قام الباحثون في سويسرا بنقل البيانات عن بعد، ولكن فقط البيانات الإلكترونية

لا يزال الفيزيائيون من معهد زيورخ للتكنولوجيا غير قادرين على "نقل" الأشياء أو الأشخاص عبر الفضاء - وهي نفس الآلية التي يتم تصويرها أحيانًا في أفلام الخيال العلمي. وفي الوقت نفسه، تمكنوا من نقل المعلومات من نقطة إلى أخرى - لأول مرة على الإطلاق داخل دائرة إلكترونية، تشبه شريحة الكمبيوتر.

الشريحة الكبيرة التي أجريت عليها تجربة النقل الآني. الصورة: معهد ETH في سويسرا.
الشريحة الكبيرة التي أجريت عليها تجربة النقل الآني. الصورة: معهد ETH في سويسرا.

لا يزال الفيزيائيون من معهد زيورخ للتكنولوجيا غير قادرين على "نقل" الأشياء أو الأشخاص عبر الفضاء - وهي نفس الآلية التي يتم تصويرها أحيانًا في أفلام الخيال العلمي. وفي الوقت نفسه، تمكنوا من نقل المعلومات من نقطة إلى أخرى - لأول مرة على الإطلاق داخل دائرة إلكترونية، تشبه شريحة الكمبيوتر.

نجح فيزيائيون من معهد زيورخ للتكنولوجيا (ETH) لأول مرة على الإطلاق، في نقل المعلومات في نظام الحالة الصلبة، وقد فعل الباحثون ذلك باستخدام جهاز يشبه شريحة الكمبيوتر العادية، والفرق الأساسي بين هذا الجهاز و وتكمن شريحة الكمبيوتر في أن المعلومات لا يتم تخزينها ومعالجتها على أساس قوانين الفيزياء الكلاسيكية، بل على أساس قوانين فيزياء الكم، كجزء من الدراسة التي نشرت نتائجها منذ فترة طويلة وفي المجلة العلمية المرموقة Nature، تمكن الباحثون من نقل المعلومات لمسافة حوالي ستة ملليمترات من إحدى زوايا الشريحة إلى الزاوية المقابلة لها، وأثبت الباحثون أن هذا يمكن القيام به دون تحريك الجسم المادي نفسه، فهو يخزن المعلومات بداخله، من زاوية الإرسال إلى زاوية الاستقبال.

"في أجهزة الاتصالات، عادة، يتم نقل المعلومات من خلال النبضات الكهرومغناطيسية؛ "فاتصالات الهاتف المحمول، على سبيل المثال، تستخدم نبضات الموجات الدقيقة، بينما في اتصالات الألياف الضوئية تكون هذه نبضات ضوئية"، يوضح أندرياس فالراف، الأستاذ في قسم الفيزياء في المعهد والباحث الرئيسي. وفي المقابل، فإن النقل الكمي لا ينقل موضوع المعلومة نفسها، بل المعلومة فقط. هذه الآلية ممكنة بفضل ميزات النظام المبني على ميكانيكا الكم، وعلى وجه الخصوص التأثير المعروف بالتشابك الكمي بين المرسل والمستقبل. بالنسبة للأشخاص الذين ليسوا فيزيائيين، فإن هذا المجال هو نوع من الاتصال "السحري" بين طرفين يستفيدان من قوانين فيزياء الكم.

الشرط الأساسي للنقل الكمي هو وجود حالة من التشابك بين المرسل والمستقبل عندما يكون كلا الطرفين في نقاط مختلفة في الفضاء مع الحفاظ على حالة التشابك المشتركة بينهما. وفي التجربة الحالية، أدخل الفيزيائيون شريحة من المعلومات الكمومية في أجهزتهم. وبما أن الجانبين متشابكان، فيمكن قراءة هذه المعلومات على الجانب المتلقي. ويشير الباحث الرئيسي إلى أن "النقل الآني الكمي يعادل ما رأيناه في سلسلة أفلام "ستار تريك" عندما تم نقل أفراد طاقم السفينة وحمولتها من نقطة إلى نقطة أخرى في الفضاء عبر شعاع الطاقة". "المعلومات لا تنتقل من النقطة أ إلى النقطة ب. وبدلاً من ذلك، يظهر عند النقطة B بينما يختفي من النقطة A."

وتبدو مسافة الستة ملليمترات التي حققها الباحثون في هذه التجربة قصيرة مقارنة بتجارب النقل الآني الأخرى. فقبل ​​عام، على سبيل المثال، تمكن باحثون نمساويون من نقل المعلومات لمسافة تزيد عن مائة كيلومتر. وفي الوقت نفسه، تختلف هذه التجربة والتجارب المشابهة لها بشكل كبير عن تلك التي أجراها المعهد الألماني، حيث استخدموا الضوء المرئي في نظام بصري للنقل. ومن ناحية أخرى، تمكن الباحثون الألمان من نقل المعلومات، لأول مرة على الإطلاق، في نظام يتكون من دوائر إلكترونية شبه موصلة. يوضح الباحث الرئيسي: "هذه الآلية رائعة لأن هذه الدوائر تعد مكونات مهمة في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية". ومن المزايا الأخرى للنظام الجديد أنه سريع للغاية وأسرع بكثير من أنظمة النقل الآني التي تم تطويرها حتى الآن - فمن الممكن نقل 10,000 بت كمي في كل ثانية.

وفي الخطوة التالية، يخطط الباحثون لزيادة المسافة بين نقطة الإرسال ونقطة الاستقبال، حتى من شريحة إلى شريحة ثانية أبعد عنها. وعلى المدى الطويل، فإن الهدف هو اختبار ما إذا كان من الممكن تنفيذ نقل الاتصالات الكمومية عبر مسافات أطول بمساعدة الدوائر الإلكترونية التي ستكون أكثر كفاءة من الأنظمة البصرية الموجودة.

أخبار الدراسة

تعليقات 25

  1. وإذا كنت تريد بعض الشهادات ذات الصلة، فقد كانت هناك الآن وثيقة تم نشرها في الأخبار، ولكن بسبب منع النشر لن أذكر اسمه فيها، وليس لدي جيش، فقد تم نشر أشياء هي تتعلق بالعوائد وتؤثر على حياة البشر (ربما ستطلق على شيء من هذا القبيل في الأخبار)

  2. مع كامل احترامي، لقد رأيت بالفعل أشخاصًا ينهضون إلى الحياة، وهو أمر يستحق أكثر بالنسبة لبعض الأشخاص

  3. صفر سيجما ممكن، لأن الأشياء تتحرك، كما أنها ترجع إلى الوراء، والعكس ممكن، ولكن مرة أخرى، إحصائيًا

  4. ربما لديك مشكلة في الفهم القرائي أو الفهم القرائي أو ربما لست متصلاً بالواقع على الإطلاق، لكن بسرعة الصفر لا يمكن نقل أي شيء.

  5. معذرة، لكن نعم، من الممكن، في النقل الآني، نقل المعلومات بسرعة صفر وحتى أسرع من ذلك، تبدأ بالثرثرة حول النسبية وتشرح الفيزياء وفقًا لتشتتك، ربما تكون المعلومات إحصائية، لكن من الممكن

  6. لا يمكن نقل المعلومات بسرعة أعلى من سرعة الضوء ولا يمكن تكرار الحالة
    الكم يرقص النقل الآني الكمي بين القطرات. فهو ينقل حالة موجودة بين اثنين
    النقطة التي يتم فيها تدمير الحالة الأصلية ولكن الحصول على المعلومات الكمومية موجود
    الحاجة إلى نقل المعلومات في قناة كلاسيكية، بحيث لا يتكرر الوضع بشكل عام والمعلومات
    إنها في الواقع لا تسير بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

    عساف،
    لقد أجبت بالفعل على السؤال الذي طرحته على نفسك. يتم تنفيذ النقل الآني الكمي
    كيلومترات في الضوء. الابتكار في التجربة هو تنفيذها بالإلكترونات ونحوها
    كما نعلم، تستخدم البشرية كثيرًا المكونات الإلكترونية، لذا فإن الإمكانات موجودة
    لتطوير جهاز مفيد فهو أكبر في الإلكترونات.

  7. كما هو الحال مع جميع تجارب النقل الآني الكمي، لا تنتقل المعلومات بسرعة أكبر من سرعة الضوء. يتم "قياس" المعلومات في وقت الصفر، ولكن لا يمكن قراءتها إلا بأثر رجعي بعد وصول المعلومات التكميلية حول التشابك بالسرعة العادية.
    ما لم أفهمه هو حجم التجربة، حيث أن هناك بالفعل أجهزة يمكنها إجراء النقل الآني الكمي لمسافة كيلومترات. ما هي ميزة النقل في مكون إلكتروني؟

  8. أوري:
    والعكس صحيح! عندما يمر على الفور - السرعة لا نهائية!
    وأذكرك أن السرعة هي المسافة مقسومة على الزمن.

  9. ويبدو أنه إذا ثبت أن المعلومة قد مضت، فلا تناقض في حدود سرعة الضوء، لأنه في حالة التشابك لا يوجد بعد زمني وبالتالي السرعة هي -0.

  10. مهتم:
    أرجو أن تكون قد فهمت أن الاقتباس الذي أحضرته من المقال يحل المشكلة أيضًا لأنه في الحقيقة - لم يتم نقل المعلومات إلا بعد الانتهاء من التنسيق المعني

  11. مايكل:
    شكرا جزيلا، في انتظار الرد منك أو من الآخرين.
    وبقدر ما أعرف عن التشابك الكمي، أعتقد أنهم يقصدون المعلومات التي تنتقل بسرعة أعلى من سرعة الضوء، لكني أريد فقط التأكد.

  12. مهتم:
    وهذا أيضاً ما أعرفه وقد أزعجني نفس السؤال لأنه إذا كان من الممكن نقل المعلومات بسرعة تتجاوز سرعة الضوء فهذا يتعارض مع النظرية النسبية.
    ولعل حل السؤال يكمن في الجملة التالية من المقال الأصلي:
    يمكن للجهاز الذي أنشأه باحثو ETH التعامل مع هذه المشكلة. بعد أن يتم نقل المعلومات من المرسل إلى المتلقي، يتبادل الطرفان البيانات حول حالة التشابك المشتركة بينهما. وبهذه الطريقة يمكن دائمًا قراءة المعلومات الصحيحة في جميع الحالات الأربع المحتملة.

    وذلك لأن التنسيق المذكور يتم بالوسائل العادية.
    على أية حال، وبما أنني لم أكن متأكداً من ذلك، فقد وجهت سؤالاً إلى شخصين قريبين من الموضوع:
    أحدهم هو بافيل رادزيبلوفسكي وهو أحد مدربي فرق الفيزياء الإسرائيلية لأولمبياد الفيزياء،
    والثاني هو ليف ويدمان.
    سأسافر يوم الثلاثاء في رحلة بالدراجة إلى الخارج مدتها 8 أيام وأفترض أنني لن أتمكن من قراءة إجابتك (إذا تلقيتها) إلا عندما أعود.

  13. سؤال: عندما تقول النقل الآني، تقصد أن نقل المعلومات كان فوق سرعة الضوء، أليس كذلك؟
    إذا لم يكن الأمر كذلك، فما الذي يميز ما حدث هنا عن نقل المعلومات العادي؟

  14. يعلم القزم أفرايمالا

    Avraymela Melamed هو قزم يغير ألقابه باستمرار لأنه يخشى الكشف عن هويته.

    يتابعني *بقلق شديد* ويحير العقل فيما أكتب.

    ليست هناك حاجة إلى الاهتمام بالقزم، على الأكثر من المؤسف الاضطراب العقلي الذي يعاني منه.

    أما بالنسبة لفهمه لبعض المواد العلمية، فأنا أشك في ذلك. بعد كل شيء، فإن الشخص الذي لديه فهم للقضايا لن يضيع وقته في التعرض للإذلال باعتباره متصيدًا.

  15. أنت

    ومن المحتمل أن يكون نقل معلومات ليس عن طريق الفيزياء العادية، مثل التيارات والمجالات الكهرومغناطيسية. إن النقل عن طريق الفيزياء العادية له حدود: مثل ارتفاع درجة حرارة المكونات أو الحاجة إلى أسلاك صغيرة يصعب تصنيعها. المعلومات المعنية هي من خلال قياس الحالات الكمومية عند نقطة الوجهة التي يتم إرسال المعلومات إليها. إذا كنت قلقًا من أنك لا تعرف ما هي "الحالة الكمومية"، فيمكنك الاسترخاء، فلا أحد تقريبًا باستثناء الخبراء العظماء يعرف ما هي.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.