Інопланетяни спілкуються квантовим зв’язком, а у нас немає технологій, щоб їх почути
У галактиці, яка мала б просто гудіти від інопланетних радіопередач, космос здається підозріло тихим. Нове дослідження припускає, що, можливо, у нас просто немає відповідного квантового обладнання, щоб їх почути. Принаймні поки що.
Звичайно, є багато правдоподібних пояснень того, чому роки пошуків не дали навіть найменшого натяку на існування позаземного розуму серед зірок. Можливо, вони всі занадто налякані. Можливо, вони всі давно мертві. Можливо, ми занадто нудні для них. Можливо, нам просто потрібно набратися терпіння. А може, ми дійсно одні.
Або, за словами Летхема Бойла, фізика-теоретика з Единбурзького університету, інопланетяни можуть бути занадто просунутими для нас як користувачів старих добрих радіохвиль, тому що вони використовують кубіти для більш ефективної передачі інформації.
«Можливість міжзоряного квантового зв’язку є інтригуючою, оскільки вона фундаментально розширює поняття міжзоряного зв’язку», — пояснює Бойл у своїй статті, яку можна завантажити з сервера попереднього огляду arXiv.
Якщо квантовий зв’язок існує, це може стати новою ерою передових технологій на нашій планеті, але сьогодні ми не можемо виявити його без серйозного оновлення нашого обладнання.
Класичний зв’язок використовує фундаментальні властивості електромагнітних хвиль для передачі повідомлення. Зміна характеристик фотонів, таких як їх кількість або частота, може передавати інформацію, яка залишається читабельною на величезному просторі міжзоряної порожнечі, дозволяючи технологічним видам, таким як ми, передавати звуки, зображення та текст зі швидкістю світла.
За останнє століття вчені виявили, що світлова хвиля має щось більше, ніж розмір і тривалість її коливань.
Квантова механіка – це місце, де класична фізика зустрічається з азартними іграми, поєднуючи математику ймовірності із законами, які керують поведінкою частинок.
Виходячи з цього дивного способу мислення про Всесвіт, світлові хвилі можуть існувати в розмитому стані, переплітаючи свої долі так, що сума їхніх характеристик може бути використана для обчислення, спостереження, передачі та навіть телепортації інформації способами, недоступними для окремих фотонів.
Експерименти показали, що нечіткий стан ймовірності фотона залишається незмінним на досить значних відстанях, що робить концепцію міжзоряних квантових мереж в принципі здійсненною.
Щоб розглянути, як інопланетяни можуть використовувати квантову природу світла замість класичних комунікаційних технологій, Бойль порівняв інформаційну ємність кожного методу і різні способи, якими помилки можуть спотворити класичну, квантову і комбіновану передачу.
Точна передача радіосигналу на будь-яку відстань залежить від того, чи вловлює приймач хоча б крихітну частку світлових хвиль. Теоретично один фотон може передати значну частину інформації, забезпечуючи достатню надмірність для світлових хвиль, які губляться в порожнечі на шляху.
Це не стосується квантового компаундування, де багато фотонів беруть участь в одній передачі, більшість з яких повинні бути прийняті в їх делікатному стані, щоб точно інтерпретувати повідомлення.
Згідно з розрахунками Бойла, будь-які передавальні та приймальні антени повинні мати довжину понад 100 кілометрів, щоб гарантувати, що достатня кількість квантових станів виживе під час подорожі.
Це також найкращий сценарій, якщо оптимістично припустити, що збір хвиль від нашого найближчого галактичного сусіда на найвищій частоті, яка може легко пройти через атмосферу Землі.
Менші антени можуть приймати коротші довжини хвиль, але щоб мати шанс зібрати достатню кількість фотонів, вони повинні бути за межами нашої атмосфери, наприклад, на Місяці.
Або менші антени можуть бути використані у двосторонньому циклі, де квантові сигнали супроводжуються класичними, пом’якшуючи процес виправлення помилок настільки, щоб дозволити кільком додатковим фотонам загубитися по дорозі.
Однак будь-який інопланетянин, який хоче розповісти нам щось квантовим способом, ймовірно, має технологію, щоб побачити нашу планету досить детально, щоб знати, що ми нічого не почуємо на нашому нинішньому рівні розвитку. Отже, він навіть не спробує.
