В галактике, которая должна просто гудеть от инопланетных радиопередач, пространство кажется подозрительно тихим. Новое исследование предполагает, что, возможно, что у нас просто нет подходящего квантового оборудования, чтобы их услышать. По крайней мере, пока.
Конечно, существует множество правдоподобных объяснений тому, почему годы поисков не дали даже малейшего малейшего намека на существование внеземного разума среди звезд. Может быть, они все слишком напуганы. Может быть, они все давно мертвы. Может быть, мы слишком скучны для них. Может быть, нам просто нужно быть терпеливыми. А может быть, мы действительно одиноки.
Или же, по мнению теоретического физика из Эдинбургского университета Латама Бойла, инопланетяне могут быть слишком продвинутыми для нас, как пользователей старых добрых радиоволн, поскольку используют преимущества кубитов для более эффективной передачи информации.
“Возможность межзвездной квантовой связи интригует, потому что она фундаментально расширяет понятие межзвездной коммуникации”, – объясняет Бойл в своей статье, которую можно скачать с сервера предварительного рецензирования arXiv.
Если квантовая связь существует, это может стать новой эрой для передовых технологий на нашей планете, но сегодня мы не можем ее обнаружить без серьезной модернизации нашего оборудования.
Классическая связь использует фундаментальные свойства электромагнитных волн для передачи сообщения. Изменение характеристик фотонов, таких как их количество или частота, может передавать информацию, которая остается читаемой на огромных просторах межзвездной пустоты, позволяя технологическим видам, подобным нам, передавать звуки, изображения и текст со скоростью света.
За последнее столетие ученые выяснили, что в световой волне есть нечто большее, чем размер и длина ее колебаний.
Квантовая механика – это место, где классическая физика встречается с азартными играми, сочетая математику вероятностей с законами, определяющими поведение частиц.
Основываясь на этом странном способе мышления о Вселенной, световые волны могут существовать в размытом состоянии, переплетая свои судьбы так, что сумма их характеристик может использоваться для вычислений, наблюдений, коммуникации и даже телепортации информации способами, недоступными для отдельных фотонов.
Эксперименты показали, что размытое состояние вероятности фотона остается неизменным на довольно внушительных расстояниях, делая концепцию межзвездных квантовых сетей в принципе осуществимой.
Чтобы рассмотреть, как инопланетяне могли бы использовать квантовую природу света вместо классических технологий связи, Бойл сравнил информационную емкость каждого метода и различные способы, ошибки в которых могут испортить классические, квантовые и комбинированные передачи.
Точная передача радиосигнала на любое расстояние зависит от того, уловит ли приемник хотя бы крошечную часть световых волн. Теоретически, один фотон мог бы передать значимую часть информации, обеспечивая достаточную избыточность для световых волн, которые теряются в пустоте по пути.
Иначе обстоит дело с квантовым соединением, где множество фотонов вносят вклад в единую передачу, большинство из которых должны быть получены в их деликатном состоянии для точной интерпретации сообщения.
По расчётам Бойла, любые передающие и принимающие антенны должны быть длиной более 100 километров, чтобы гарантировать, что достаточное количество квантовых состояний переживёт путешествие.
Это также наилучший сценарий, оптимистично предполагающий сбор волн от нашего ближайшего галактического соседа на самой высокой частоте, которая может легко пройти через атмосферу Земли.
Меньшие антенны могли бы принимать более короткие волны, но чтобы иметь шанс собрать достаточно фотонов, они должны были бы находиться за пределами нашей атмосферы, например, на Луне.
Или можно использоваться меньшие антенны в двустороннем цикле, где квантовые сигналы сопровождаются классическими, смягчая процесс коррекции ошибок настолько, чтобы позволить нескольким дополнительным фотонам потеряться по пути.
Тем не менее, любой инопланетянин, желающий сообщить нам что-то квантовым способом, наверняка располагает технологией, позволяющей увидеть нашу планету достаточно детально, чтобы понять, что мы ничего не услышим на текущем уровне развития. Следовательно, он даже не станет пытаться.
Читайте также: Встреча с нечеловеческим разумом: инопланетяне или искусственный интеллект?
