В галактике, которая должна гудеть от инопланетных радиоволн, космос кажется ужасно тихим.
Новое исследование предполагает, что, возможно, это происходит потому, что инопланетяне видят, что у нас нет подходящего квантового оборудования, чтобы их услышать. По крайней мере, пока нет.
Конечно, существует целая куча правдоподобных объяснений того, почему многолетние поиски не привели к появлению даже малейшего рокота нечеловеческого разума среди звёзд. Или, по мнению физика-теоретика из Эдинбургского университета Лэтэма Бойла, инопланетяне могут использовать преимущества использования кубитов для увеличения пропускной способности канала связи.
«Возможность межзвёздной квантовой связи интригует, потому что она фундаментально расширяет понятие межзвёздной связи, — объясняет Бойл в своей работе, которую вы можете скачать с сервера предварительного рецензирования arXiv.
Если квантовая связь существует, это может стать победой для передовых технологий на нашей планете, но этот процесс сделает невозможным её обнаружение без серьёзной модернизации оборудования.
Классическая связь использует фундаментальные свойства электромагнитных волн для передачи сообщения.
Изменяя характеристики фотонов, например их количество или частоту, можно передавать информацию, которая остаётся читаемой на огромных межзвёздных пространствах, позволяя таким технологическим видам, как мы, передавать звуки, изображения и текст со скоростью света.
Квантовая механика — это место, где классическая физика встречается с азартными играми, сочетая математику вероятности с законами, которые диктуют, как функционируют частицы.
Исходя из этого странного представления о Вселенной, световые волны могут существовать в размытых состояниях, запутывая свои судьбы так, что сумма их характеристик может быть использована для вычислений, наблюдений, общения и даже телепортации информации так, как отдельные фотоны не могут сделать в одиночку.
Эксперименты показали, что нечёткое состояние вероятности фотона остаётся нетронутым на довольно внушительных расстояниях, что делает концепцию межзвёздных квантовых сетей в принципе осуществимой.
Чтобы рассмотреть, как инопланетяне могут использовать квантовую природу света по сравнению с классической технологией связи, Бойл сравнил информационную ёмкость каждой из них и различные способы, которыми ошибки могут испортить классическую, квантовую и комбинированную передачу.
Точная передача радиосигнала на любое расстояние зависит от того, уловит ли приёмник хотя бы малую часть световых волн. Теоретически один фотон может передать значимую часть информации, оставляя запасные части для световых волн, которые по пути теряются в пустоте.
Но не так обстоит дело с квантовым соединением, где в одной передаче участвует множество фотонов, большинство из которых должны быть получены в их исходном состоянии, чтобы сообщение было точно интерпретировано.
По расчётам Бойля, чтобы достаточное количество квантовых состояний выдержало путешествие, ширина передающих и принимающих антенн должна составлять более 100 километров.
