Квантовая связь с внеземным разумом

Было бы естественно спросить, не следует ли нам рассматривать поиск квантовых сообщений от внеземного разума.

В прошлом году Китай запустил первый спутник квантовой связи, поставив человечество на грань огромного скачка в технологиях связи.

Считая свет носителем квантовой информации, китайский спутник в первую очередь предназначен для проверки устойчивости квантовой запутанности — странного свойства квантовых систем, ответственных за квантовые вычисления и квантовую связь.

Кроме того, этот первый квантовый спутник будет исследовать не только шифрование данных с высокой степенью защиты, но и новый способ передачи данных в виде квантовой информации, закодированной в свойствах световых частиц, фотонов.

Революция квантовой связи может оказаться важной в передаче данных на большие расстояния и, следовательно, в общении с нашими сверстниками, живущими во Вселенной.

Является ли квантовая коммуникация через свет ответом на наши долгие поиски сигналов внеземного разума (ETI)?

Квантовая обработка информации в природе

Как бы странно это ни звучало, учитывая нашу настоящую технологию исследования физической реальности, квантовая коммуникация может быть главным способом передачи информации во Вселенной.

Согласно статье, свет, перемещающийся в деформированном пространстве-времени рядом с вращающимися черными дырами, вынужден кодировать и обрабатывать квантовую информацию во многом так же, как информация, которой манипулируют в наших реальных лабораторных квантовых компьютерах.

Следуя изогнутым и закрученным линиям искаженного пространства-времени, фотоны кодируют квантовые биты информации в определенных последовательностях, которые могут заставить человека думать о строчках кода компьютерной программы.

Когда в конечном итоге удается избежать влияния черной дыры, фотоны в световых пучках получают простые квантовые коды, которые мы можем интерпретировать и оценивать информацию, которую они содержат.

Поскольку квантовые вычисления и квантовая связь кажутся естественными явлениями, происходящими во Вселенной, может показаться подлинным рассмотрение квантовой связи со светом как надлежащего способа обмена информацией между развитыми цивилизациями.

Поиск внеземных квантовых сообщений

У нас уже есть технологические возможности для обнаружения и измерения квантовой информации, закодированной в свете.

Соответственно, многие университетские лаборатории и частные компании по всему миру тестируют квантовые технологии во всех аспектах их применимости, от кодирования квантовых алгоритмов в фотонах до передачи квантовых битов на значительные расстояния и хранения квантовой информации.

Технологическое оборудование, которое исследователи используют сейчас в лабораториях, вполне может служить для анализа света, улавливаемого телескопами из космоса, и измерения квантовой информации, хранящейся в каждом фотоне.

Более того, если направить телескоп в правильном направлении в космос, учитывая все земные экзопланеты, недавно обнаруженные НАСА, наши шансы обнаружить квантовые сигналы увеличиваются.

Первоначально мы можем обнаруживать и измерять только элементарные квантовые состояния, демонстрирующие определенную степень квантовой запутанности или даже максимально запутанные состояния Белла. Это явный признак того, что мы не одиноки.

Хотя мы можем обнаруживать и декодировать фрагменты квантовой информации, хранящейся в астрономическом свете, для правильной идентификации закодированного сообщения нам нужны специальные инструменты.

Квантовые вычисления

Обнаружение квантовой информации, закодированной в свете, может быть предпосылкой для квантовой связи с ETI, но все же не решает проблему интерпретации содержания сообщения.

Необходимым инструментом, который гипотетически может расположить обнаруженные квантовые состояния в правильной последовательности для расшифровки квантового сообщения, является квантовый компьютер.

Используя огромную вычислительную мощность квантовых компьютеров, квантовые состояния фотонов можно объединить в правильном порядке, чтобы получить понятный результат.

Усилия по созданию функционального квантового компьютера сейчас находятся на завершающей стадии, когда конечный продукт выводится из лаборатории и внедряется на промышленном уровне. В не столь отдаленном будущем квантовые вычисления станут частью нашей повседневной жизни.

Тем не менее, тот факт, что мы не сможем правильно интерпретировать квантовое сообщение, которое мы можем обнаружить из космического пространства разумной жизни, не должен влиять на наш квантовый поиск ETI; даже программа SETI, если однажды обнаружит внеземной сигнал, скорее всего, не сможет сразу расшифровать его содержимое.

Мгновенное оповещение

Еще один ключевой ингредиент в попытке квантового общения с другими разумными формами жизни во Вселенной — это средство для расшифровки квантовых сообщений. Нам нужен квантовый ключ.

Квантовый ключ обеспечивает безопасность связи и дает получателю необходимый инструмент для правильной оценки содержания сообщения. В отсутствие квантового ключа мы не сможем должным образом расшифровать гипотетическое квантовое сообщение, которое может передать ETI.

Хотя квантовый ключ отсутствует, мы должны подчеркнуть здесь замечательное свойство квантовой запутанности. Таким образом, измерение квантового состояния одного фотона запутанной пары мгновенно разрушает состояние другого.

Грубо говоря, когда мы впервые обнаружим и измерим квантовую информацию, закодированную в фотонах ETI, отправитель сообщения будет намеренно предотвращен.

Наше первое квантовое измерение действует как «кнопка предупреждения», мгновенно предупреждая отправителя ETI о том, что во Вселенной возникает еще одна технологически превосходная цивилизация.

В заключение, все, что нам нужно сделать, это измерить квантовую информацию, хранящуюся в одном крошечном фотоне, чтобы подключиться к «универсальному квантовому Интернету».

Овидиу Ракореан.