Телефонные звонки инопланетян могут быть квантовыми, и мы не готовы их услышать
Для галактики, которая должна была бы гудеть от инопланетных радиоволн, космос кажется ужасно тихим.
Новое исследование предполагает, что, возможно, просто возможно, это потому, что инопланетяне видят, что у нас нет подходящего кванта оборудование, позволяющее их услышать. По крайней мере, пока.
Конечно, существует множество правдоподобных объяснений того, почему годы поисков не смогли обнаружить ни малейшего ропота нечеловеческого разума среди звезд.
Может быть, они все слишком напуганы. Возможно, они все давно мертвы. Может быть, мы слишком скучны. Возможно, нам просто нужно набраться терпения. Может быть, мы действительно одиноки.
Или, по мнению физика-теоретика из Эдинбургского университета Лэтама Бойла, инопланетяне могут быть слишком крутыми для старой школы, поскольку они обнаружили преимущества использования кубитов для увеличения их пропускной способности. p>
«Возможность межзвездной квантовой связи интригует, поскольку она фундаментальным образом расширяет понятие межзвездной связи», — объясняет Бойл в своей статье, которую вы можете скачать с сервера предварительного рецензирования arXiv.
Если квантовая связь существует, это могло бы стать победой для передовых технологий на нашей планете, но этот процесс сделает невозможным ее обнаружение без серьезной модернизации оборудования.
Классическая связь использует фундаментальные особенности электромагнитных волн для отправки сообщения.
Настройка характеристик фотонов, таких как их количество или частота, может передавать информацию, которая остается разборчивой на обширных участках межзвездного небытия, позволяя технологическим видам, таким как мы, передавать звуки, изображения, и текст со скоростью света.
Как люди обнаружили за последнее столетие, волна света – это нечто большее, чем размер и длина ее колебания.
Квантовая механика – это где классическая физика встречается с азартными играми, сочетая математику вероятностей с законами, которые определяют, как функционируют частицы.
Основываясь на этом странном взгляде на Вселенную, световые волны могут существовать в размытых состояниях, запутывая свои судьбы поэтому сумму их характеристик можно использовать для расчета, наблюдения, передачи и даже телепортации информации способами, с которыми отдельные фотоны не могут справиться в одиночку.
Эксперименты показали, что нечеткое состояние вероятности фотона остается неизменным в течение длительного времени. некоторые довольно внушительные расстояния, что делает концепцию межзвездных квантовых сетей в принципе осуществимой.
Чтобы рассмотреть, как инопланетяне могут использовать квантовую природу света по сравнению с классическими коммуникационными технологиями, Бойл сравнил информационную емкость каждой из них и различные способы, которыми могут быть ошибки. разрушают классическую, квантовую и комбинированную передачу.
Точная передача радиосигнала на любое расстояние зависит от того, уловит ли приемник хотя бы небольшую часть световых волн. Теоретически один фотон может передать значимую часть информации, обеспечивая достаточную избыточность для световых волн, которые теряются в пустоте по пути.
Это не так для квантовой связи, где несколько фотонов вносят свой вклад в одна передача, большая часть которой должна быть принята в деликатном состоянии, чтобы сообщение было точно интерпретировано.
По подсчетам Бойля, любые передающие и принимающие антенны должны находиться на расстоянии более 100 километров (более шириной более 60 миль), чтобы гарантировать, что достаточное количество квантовых состояний выживет в путешествии.
Это также лучший сценарий, оптимистично собирающий волны от нашего ближайшего галактического соседа на самой высокой частоте, которая может легко пройти через атмосферу Земли.
Меньшие антенны могут собирать более короткие волны, но для того, чтобы они могли собрать достаточно фотонов, они должны находиться над нашей атмосферой, например, на Луне.
Или меньше Тарелки можно использовать в двустороннем цикле, где квантовые сигналы сопровождаются классическими, что достаточно смягчает процесс исправления ошибок, позволяя еще нескольким фотонам потеряться по пути.
Тем не менее, любой инопланетянин, желающий кричать на нас в квантовом режиме, наверняка будет обладать технологией, позволяющей увидеть нашу планету достаточно подробно, чтобы сделать вывод, что она останется без внимания. Следовательно, они даже не стали бы пытаться.
Это исследование доступно на сервере предварительной публикации arXiv.
