Введение
Квантовая телепортация – это не просто научная фантастика; это вполне реально и происходит сегодня в лабораториях. Но телепортация квантовых частиц и информации далека от перемещения людей в космос. В некотором смысле это даже более удивительно.
Джон Прекилл, физик-теоретик Калифорнийского технологического института, один из ведущих теоретиков квантовых вычислений и информации. В этом выпуске соведущий Жанна Левин берет у него интервью о запутанности, телепортации битов от побережья к побережью и революционных перспективах квантовых технологий.
Послушай Подкасты Apple, Spotify, Подкасты Google, TuneIn или ваше любимое приложение для подкастинга, или вы можете транслировать его из Quanta.
Запись
JАННА ЛЕВИН: Что приходит на ум, когда я произношу слово «телепортация»? Может быть, это транспортер из Star Trek мгновенно телепортируя команду на планету или путешествующую во времени ТАРДИС Доктор Кто. В научной фантастике телепортация — это удобный способ доставлять людей из одного места в другое, не теряя времени на дорогу.
Но квантовая телепортация? Что ж, это нечто совершенно иное — и совершенно реальное.
Я Жанна Левин, и это «Радость почему», подкаст от Quanta Magazine, где я по очереди стою у микрофона со своим соведущим, Стив Строгац, исследуя некоторые из самых важных вопросов современной математики и естественных наук.
Квантовая телепортация — это способность исчезать из одного места и появляться в другом, не путешествуя между ними. Хотя мы, возможно, никогда не сможем сравниться с кино, эта технология, скорее всего, произведет революцию в коммуникациях, компьютерах и нашем понимании окружающего мира.
Сегодня к нам присоединился один из ведущих экспертов по квантовой телепортации. Джон Прекилл — профессор теоретической физики Калифорнийского технологического института, а также основатель и нынешний руководитель Института квантовой информации и материи. Его исследования посвящены физике элементарных частиц, квантовой теории поля и квантовым аспектам ранней Вселенной и черных дыр. Его текущая работа применяет эти исследования к трудноразрешимым проблемам квантовых вычислений и информации. Джон, добро пожаловать в «Радость почему».
ДЖОН ПРЕСКИЛЛ: Я рада быть здесь, Жанна.
ЛЕВИН: Рад, что ты у меня есть. Я хочу углубиться в детали этого невероятно технического предмета, но не могли бы вы начать с одной из основных концепций, а именно с идея запутанности, квантовая запутанность?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Что ж, запутанность — это слово, которое мы используем для обозначения характерных корреляций между частями квантовой системы.
Прежде всего, что мы подразумеваем под корреляцией? Мы можем говорить о корреляциях для обычных битов. Допустим, у вас есть бит, который равен либо 0, либо 1. А у меня есть бит, который равен либо 0, либо 1. Тогда, если у нас обоих есть 0 или у нас обоих есть 1, это корреляция между нашими битами.
В случае с кубитами их можно соотнести аналогичным образом. Когда мы наблюдаем или измеряем кубит — квантовый аналог бита — приобретаем немного. Но отличие квантового случая заключается в том, что существует более одного способа взглянуть на кубит.
Так что вы можете думать об этом как о коробке, в которой есть немного внутри. Внутри есть либо 0, либо 1. И у меня есть два способа заглянуть внутрь коробки. У него две двери. Я могу либо открыть Дверь №1, либо открыть Дверь №2. И в каждом направлении я вижу немного.
И мы могли бы иметь корреляцию для обоих способов. Если мы оба откроем Дверь №1, мы увидим некоторую корреляцию между тем битом, который приобретете вы, и тем битом, который приобрету я. И если мы оба откроем Дверь №2, то увидим корреляцию, которая вообще-то может быть разной.
И именно потому, что у нас есть множество взаимодополняющих друг друга взглядов на кубит, их корреляции более интересны и сложны, чем корреляции между обычными битами.
Но загадка вот в чем: невозможно наблюдать кубит, не потревожив его. Это очень важное различие между обычной информацией и квантовой информацией.
ЛЕВИН: Допустим, я потревожил свою частицу и заставил ее принять определенное состояние. Мы можем назвать это процессом измерения, или, может быть, я делаю это случайно. И я узнаю, что это 0. И она была соотнесена с вашей частицей таким образом. Действительно ли скорость, превышающая скорость света, как говорят люди, заставляет вашу частицу принять определенное состояние, чтобы соблюдать корреляцию?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Нет, к сожалению, это не так. О, мне бы хотелось, чтобы это произошло. Если я посмотрю на свой кубит, не имеет значения, смотрели ли вы на свой или нет. Я просто увижу случайный бит. Итак, только после того, как мы оба посмотрим и поговорим друг с другом, мы сможем сказать, что у нас есть корреляция.
Но если мы не будем говорить, каждый из нас будет просто наблюдать чистую случайность, но с одинаковой вероятностью быть 0 или 1, и не существует способа передать какую-либо информацию.
ЛЕВИН: Теперь, конечно, если мы обсуждаем друг с другом, эта часть общения должна двигаться медленнее скорости света.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Ну, вы можете приблизиться к скорости света, но не быстрее. Итак, это большая проблема: мы действительно не можем, даже если у нас есть запутанность, отправлять информацию от меня к вам быстрее, чем время, необходимое свету, чтобы добраться от меня до вас. Запутывание не меняет этой истории.
ЛЕВИН: Удивительный. Итак, мы обсудили запутанность, которая восходит к мысленным экспериментам, которые [Альберт Эйнштейн пытался бороться с квантовой механикой, а иногда и против нее. Теперь, почему Эйнштейн, как известно, называл это «жуткое действие на расстоянии«? Или иногда перевод звучит как «призрачное действие на расстоянии».
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Что ж, Эйнштейн очень твердо считал, что в фундаментальных законах физики не должно быть случайности. Он считал, что если мы знаем все, что можно знать — что законы физики позволяют нам знать — о физической системе, тогда мы сможем точно предсказать, что мы увидим, когда будем наблюдать эту систему.
И запутанность не подчиняется этому принципу. В мире действительно существует настоящая случайность. Даже если мы знаем все об этой запутанной паре кубитов, которую мы с вами разделяем, вы все равно бессильны предсказать, что вы увидите, когда посмотрите на этот кубит. Это просто случайный бит. И это не потому, что вы не знаете. Дело в том, что это невозможно узнать.
ЛЕВИН: Как это становится важным рычагом в квантовой телепортации? Это само по себе не является квантовой телепортацией. Итак, как это эксплуатируется?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Это тонкий вопрос. Итак, давайте теперь поговорим о том, что такое квантовая телепортация.
ЛЕВИН: Пожалуйста, да.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Итак, вы сейчас в Нью-Йорке, да?
ЛЕВИН: Я в Нью-Йорке, да.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Хорошо, Жанна, я сейчас в Калифорнии, а ты в Нью-Йорке, и у меня здесь, в Калифорнии, есть кубит. Это прямо здесь, в моей руке. Оно закодировано в маленьком атоме. Но квантовая FedEx иногда ошибается, поэтому мне прислали этот кубит, но он предназначался для вас. ХОРОШО? Итак, мне нужно как-то придумать, как передать вам мой кубит. И если бы у нас был какой-то канал, по которому мы могли бы отправить атом из Калифорнии в Нью-Йорк, это было бы одним из способов передать кубит вам. Но у нас нет такой связи, которую я мог бы использовать для отправки атомов.
Но вам не нужен атом, вам нужна информация, которая содержится в атоме. Что ж, так получилось, что мы с вами хитроумно предусмотрительно создали вчера пару запутанных кубитов, предвидя, что в какой-то момент мы сможем ими воспользоваться.
И вот что я могу сделать. Я могу взять этот кубит, который получил сегодня. Я не знаю, какая там информация. Это какой-то кубит, который мне доставили. И я могу наблюдать это вместе со своей половиной запутанной пары кубитов, которую мы с вами разделяем.
И теперь я наблюдаю два кубита и делаю это в — назовем это запутанным измерением. Мы смотрим на них вместе, и я могу получить два бита информации, наблюдая за ними. А потом — теперь по обычному каналу связи, вроде того, который мы используем сейчас — я могу отправить вам эти два бита информации. А затем вы сможете использовать эти два бита информации для выполнения операции над вашим кубитом в Нью-Йорке.
И теперь этот кубит в Нью-Йорке имеет всю ту же квантовую информацию, что и тот загадочный кубит, который я получил сегодня. Я не знаю, в каком состоянии этот кубит, и фактически я уничтожаю его в своей лаборатории, когда наблюдаю за ним. Но мы способны, так сказать, «перевоплотить» его в Нью-Йорке. И вам нужны только эти два бита информации, чтобы идеально восстановить этот кубит. Это квантовая телепортация.
ЛЕВИН: Итак, в каком-то смысле у вас был квантовый штат в Калифорнии, который вы хотели, чтобы я мог воспроизвести в Нью-Йорке, не отправляя его через FedEx, проезжая через всю страну. Вы хотели, чтобы я мог сделать это, не перемещая ничего физически. Итак, вы придумали для меня хитрый способ восстановить состояние в моей собственной лаборатории с помощью всего лишь этих простых инструкций.
И в этом смысле он телепортировался. С вашей стороны оно исчезло, потому что вы разрушили государство и процесс поиска информации, которую вам нужно было передать мне. Но оно снова появилось в моей лаборатории, как только вы передали информацию. Я упустил что-то важное в этом перефразировании?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Что ж, я думаю, что в том, что вы сказали, есть несколько моментов, которые следует усилить. Прежде всего, я не совсем согласен с вашим утверждением, что я вам ничего физического не отправлял. На самом деле, я сделал. Я отправил вам две порции информации.
ЛЕВИН: О, вы отправили мне информацию через Интернет.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Я не могу сделать это, не отправив что-то физическое.
ЛЕВИН: Согласовано.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Возможно, это были фотоны, прошедшие по оптоволокну из Калифорнии в Нью-Йорк. И это общение между нами было действительно необходимо для того, чтобы это сработало.
Но этого недостаточно. С кубитами забавная вещь. Если я хочу подготовить состояние кубита, мне нужно много информации. Вы можете геометрически визуализировать кубит как маленькую стрелку, указывающую в трехмерное пространство. Знаете, как поверхность Земли. И если я хочу рассказать вам, как я подготовил кубит, я выбираю точку на этом глобусе, поэтому мне придется указать вам широту и долготу с очень высокой точностью, чтобы точно сказать, как был подготовлен этот кубит.
Итак, в каком-то смысле поступает много информации, но выходит очень мало, потому что, когда вы ее наблюдаете, вы получаете лишь один бит. Так что этот бит не расскажет вам, как разместить кубит, так сказать, на земном шаре на какой-то определенной широте и долготе. Вот почему телепортация примечательна: я послал вам только эти два бита, и этого было достаточно, чтобы вы полностью восстановили ее.
Это два кусочка вместе с нашей общей запутанностью, которую мы предусмотрительно подготовили вчера.
ЛЕВИН: Да, это большая разница. Это потрясающе сейчас. Вы отправляете мне информацию физически, либо через Интернет, либо световыми сигналами, либо каким-либо другим способом. Но каким-то образом я получаю больше информации из-за запутанной схемы, о которой мы договорились.
Так что это не значит, что у вас был стол из ИКЕА, и мне нужна была информация о том, как собрать мой, а вы разбили свой на куски, чтобы понять, как он собран. Вам все равно придется сообщать мне каждую крупицу информации. Итак, квантовый процесс фундаментально отличается от классического процесса. Какая в этом польза? Почему это так интересно? Подумаешь?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Ну, во-первых, Жанна, мы с тобой физики-теоретики, так что, знаешь, не нужно многого, чтобы нас взволновать.
ЛЕВИН: [смех] Абсолютно.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Но чем это полезно? Это хороший вопрос. Итак, предположим, мы хотим распределить запутанность по всему миру. Звучит довольно круто, правда? Мы считали само собой разумеющимся, что мы с вами можем разделить запутанность между Калифорнией и Нью-Йорком, и не говорили о том, как нам это удалось.
На самом деле, мы не знаем, как это сделать прямо сейчас с помощью существующих в настоящее время технологий. В принципе, нет причин, по которым мы не можем этого сделать, но по практическим причинам, с нынешними технологиями, мы не можем отправить кубит из Калифорнии в Нью-Йорк и доставить его неповрежденным.
Лучший способ отправить кубиты — отправить фотоны через оптическое волокно, а в оптическом волокне есть потери. Так что если вы попытаетесь отправить кубит на сто километров, у него будет только один шанс из 50 сделать это и не исчезнуть. А если я попытаюсь отправить его на тысячу километров, чего все равно недостаточно, чтобы добраться до Нью-Йорка, то вероятность того, что он это сделает, почти равна нулю.
Итак, как мы можем разделить запутанность? Что ж, мы думаем, что сделаем это с помощью телепортации. Звучит немного кругообразно, не так ли? Потому что для телепортации нам нужна запутанность. Но вот идея: я могу послать кубит, скажем, на 10 километров, ну или на 50 километров, с довольно высокой вероятностью успеха.
ЛЕВИН: Это все еще очень хорошо.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Да, это не так уж и плохо. Но теперь давайте предположим, что я хочу пройти весь путь от Калифорнии до Нью-Йорка, поэтому я ввожу по пути множество маленьких узлов, где мы собираемся как бы соединить квантовую связь. Итак, давайте представим, что мы пытаемся добраться из А в С, и что мы делаем, так это разделяем запутанность между А и В и между В и С. И затем у нас есть способ провести измерение в точке В двух половин этих запутанных пары. Мы называем это обменом запутанностей.
Вы выполняете измерение двух кубитов в точке B, а затем говорите A и C: «О, вот результат измерения, который у меня был». Теперь A и C могут разделить запутанность. ХОРОШО? По сути, мы расширяем диапазон запутывания. Это вариант телепортации.
И я еще не рассказал вам всю историю, потому что, если запутанность от A до B не так хороша, а запутанность от B до C не так хороша, мы можем взять множество пар запутанностей, которые будут довольно шумными. и несовершенны, и есть способ разделить их на меньшее количество запутанных пар, которые имеют гораздо более высокое качество. И делая это неоднократно, мы можем установить связь между Калифорнией и Нью-Йорком, а затем использовать ее для чего захотим. Мы могли бы использовать его для разработки общего ключа, который, как мы знаем, является частным, или мы могли бы использовать его для отправки квантовой информации.
Вот более приземленный способ использования телепортации на более короткие расстояния. Если у нас есть два чипа в квантовом компьютере, и мы хотим отправить квантовую информацию от одного к другому, мы можем это сделать, установив запутанность между двумя чипами, а затем используя телепортацию для отправки информации от одного к другому. . И это, вероятно, будет иметь важное значение для масштабирования квантовых вычислений до крупных систем, способных решать действительно сложные проблемы.
ЛЕВИН: Мы скоро вернемся.
[Перерыв для вставки рекламы]
ЛЕВИН: Добро пожаловать обратно в «Радость почему».
Итак, вы действительно говорите о технологиях. Я знаю, что вы недавно заложили фундамент нового центра в Калифорнийском технологическом институте. Думаю, он будет называться Центром прецизионных квантовых измерений.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Это правильно, да. Вы проводили исследование.
ЛЕВИН: Ага. И направлено ли это частично на развитие технологий? Как вы сказали, вы физик-теоретик. Некоторые люди говорят об «удивительной полезности бесполезных идей». Но нацелены ли вы на развитие технологий с помощью такого центра, или вы действительно хотите произвести революцию в нашем фундаментальном понимании квантовой механики, или и то, и другое?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Мы не можем действительно разделить эти вещи. Наука и техника развиваются вместе. По мере того как наша наука становится более сложной, мы разрабатываем более совершенные технологии, и это позволяет делать новые открытия. Развитие науки происходит за счет сочетания новых идей и новых технологий.
Итак, меня, например, интересуют квантовые компьютеры, и есть основания ожидать, что в конечном итоге это окажет большое практическое влияние на общество. Но это также замечательный инструмент для научных открытий. Итак, в Центре прецизионных квантовых измерений, да, мы будем разрабатывать технологию, но с прицелом на более эффективные стратегии измерения, использующие такие свойства, как квантовая запутанность, которая позволит нам измерять вещи с большей точностью и меньшей инвазивностью.
Каждый хочет лучше измерять вещи, и квантовые стратегии могут помочь нам проводить измерения, которые в противном случае были бы невозможны. Это действительно интеллектуальная тема этого центра.
ЛЕВИН: Да, и каждый хочет лучше и быстрее контролировать информацию.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Что ж, все понимают, что информация важна, и для чего будет использоваться квантовая информация и где будет большое практическое влияние — по этому поводу все еще остается много открытых вопросов.
Но мы можем предвидеть, что с помощью квантовой информации, квантовых вычислений, использования квантовой запутанности для измерений мы сможем делать то, чего раньше не могли делать. И в конечном итоге это будет иметь практический эффект.
ЛЕВИН: Предвидите ли вы, что это практическое влияние распространится на нашу повседневную жизнь?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: В конце концов, я этого ожидаю. Мы не знаем наверняка, как это влияние будет ощущаться. В случае квантовых вычислений лучшая идея, которая у нас есть на данный момент — и это старая идея, возникшая более 40 лет назад. Ричард Фейнман — заключается в том, что мы можем использовать квантовые компьютеры, чтобы глубже понять, как ведут себя квантовые системы.
Физики вроде нас понимают, что это интересно, но это также важно, потому что это может позволить открыть новые типы материалов с полезными свойствами, новые типы химических соединений, возможно, включая фармацевтические препараты и так далее. И все это в конечном итоге влияет на повседневную жизнь людей. И что касается квантовых измерений, я думаю, что в конечном итоге квантовые технологии действительно затронут все в науке.
Скажем, в биологии и медицине мы хотели бы иметь возможность наблюдать за тем, что происходит внутри клеток, неинвазивно и с более высокой чувствительностью. И в конечном итоге это будет важно для терапии, а также для более глубокого понимания биологической науки.
ЛЕВИН: Квантовая телепортация также имеет место в понимании фундаментальной природы гравитации, которая, как я знаю, была центральной областью ваших исследований. Как запутанность может играть роль в таких больших и громоздких объектах, как черные дыры?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Для меня это одна из самых интересных вещей в квантовой информации: она дает нам новые способы мышления по другим фундаментальным вопросам, в том числе в физике конденсированного состояния, где мы пытаемся понять сильно запутанные состояния квантовой материи. и в гравитационной физике.
Эта история берет свое начало в 1935 году, когда в газете появились две знаменитые статьи. Физический обзор. Один из них, Эйнштейн и [Нэйтан] РозенРечь шла о наблюдении, что мы можем найти решения в общей теории относительности уравнений Эйнштейна, описывающих пространство-время, в котором есть червоточина в космосе. В то время это не было так хорошо понятно, но на самом деле решение описывает две черные дыры, которые имеют общую внутреннюю часть — своего рода червоточину, соединяющую внутреннюю часть этих двух черных дыр.
И статья Эйнштейна, [Борис] Подольский и Розен был о квантовой запутанности и своеобразный способ, которым он позволяет системам коррелировать друг с другом таким образом, который мы не можем описать в терминах классической информации.
И что мы поняли за последние 10 лет: эти два явления — квантовая запутанность и червоточины в космосе — тесно связаны друг с другом. Фактически их можно рассматривать как два способа описания одного и того же. Это обычная вещь в физике и очень расширяет возможности. Если у нас есть два разных способа описания одного и того же явления, которые сильно отличаются друг от друга, но описывают одну и ту же физику, это может дать нам возможность получить более глубокое понимание.
Итак, что мы понимаем сейчас и можем довольно четко сказать в той версии квантовой гравитации, которую мы лучше всего понимаем, так это то, что если две черные дыры очень сильно запутаются друг с другом, они будут соединены червоточиной в космосе.
У Алисы может быть своя черная дыра, а у Боба — своя, и если они запутаны друг с другом, это означает, что Алиса и Боб могут оба прыгнуть в свои черные дыры. И тогда они могли бы встретиться и, возможно, какое-то время иметь отношения, хотя они были бы обречены, как Ромео и Джульетта, столкнуться с сингулярностью и быть уничтоженными. Но мы можем сделать это еще веселее, и именно здесь на помощь приходит телепортация.
При правильных условиях мы можем сделать червоточину в космосе проходимой. Оригинальная червоточина, первоначально описанная Эйнштейном и Розеном, является примером непроходимой червоточины. Это означает, что вы не можете прыгнуть в один конец и выйти из другого. Но мы пришли к пониманию того, что в квантовой теории действительно возможно послать импульс отрицательной энергии в черную дыру. Когда вы обычно отправляете материю в черную дыру, ее горизонт событий немного смещается наружу, а импульс отрицательной энергии может заставить ее немного сдвинуться внутрь. И это как раз то, что нам нужно, чтобы Алиса могла бросить бит или кубит в свою черную дыру и чтобы он вышел на конце Боба.
Есть альтернативный способ описать это: на самом деле это форма квантовой телепортации.
Я думаю, это действительно забавно, поскольку предполагает, что гравитационная интуиция может помочь нам понять поведение очень сложных квантовых систем, которые в противном случае казались бы очень неинтуитивными.
ЛЕВИН: Это совершенно потрясающий и увлекательный поворот — погрузиться так глубоко в квантовые явления, попытаться понять крупномасштабные явления, такие как само существование черных дыр или их выживание.
И я собираюсь задать один вопрос об испарении черных дыр и о том, какое значение квантовая телепортация может иметь для понимания того, как, если Алиса прыгнет в свою черную дыру, ее информация в конечном итоге не будет потеряна, и что квантовая телепортация может быть полезна. способ восстановить то, что случилось с Алисой после того, как она прыгнула в черную дыру.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Ну, я знал, что когда мы встретимся с Жанной Левин, мы в конечном итоге будем говорить о черных дырах.
ЛЕВИН: [смех] Любой разговор я могу превратить в разговор о черных дырах.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Ничего удивительного.
На самом деле, я думаю, то, что я только что описал, действительно дает нам представление о процессе, посредством которого информация ускользает из черных дыр, что, как мы полагаем, и происходит. Законы физики не позволяют информации уничтожиться, даже если она попадает в черные дыры, а черные дыры испаряются. Это просто запутывается в какую-то форму, которую чрезвычайно трудно читать. Там какое-то нарушение локальности. Это самый или один из самых фундаментальных принципов физики. Мы уже упоминали об этом ранее — информация не может перемещаться быстрее скорости света.
Но в некотором смысле, чтобы выбраться из черной дыры, информация по определению движется быстрее света. Свет задерживается внутри, информация выходит наружу. И это указывает на то, что понятие причинности — то, как мы обычно о нем думаем, что существует ограничение скорости распространения информации — не является строго верным при всех обстоятельствах. Этот принцип может быть нарушен.
И само пространство-время, возможно, не является фундаментальным понятием. Скорее, это эмерджентное свойство некоторой сложной квантовой системы в котором все сильно запутано.
Так почему же мы думаем, что при нормальных обстоятельствах это понятие причинности кажется столь строго соблюдаемым? Что ж, я думаю, у нас есть ответ на этот вопрос, и весьма интересно, что он связан с квантовыми вычислениями.
Мы думаем, что это возможно нарушение причинно-следственной связи, чтобы передавать информацию быстрее света. Но для этого требуются квантовые вычисления, подобные тем, которые можно выполнить на квантовом компьютере, которые настолько сложны и мощны, что мы никогда не сможем выполнить их на практике.
Итак, мы сможем разорвать пространство между мной в Калифорнии и тобой, Жанна, в Нью-Йорке. В принципе, можем. На практике это настолько сложно сделать, что потребуются такие мощные вычисления, что никому это никогда не удастся.
ЛЕВИН: Замечательный. Джон, вы потратили большую часть своей жизни, пытаясь понять некоторые из самых неуловимых и сложных концепций квантовой теории. Что такого особенного в изучении теоретической физики и квантовой телепортации, что приносит вам радость?
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Ну, меня довольно легко развлечь, поэтому многие вещи приносят мне радость. Но и вопросы, и ответы могут принести одну радость. Идеи, о которых вы, знаете ли, никогда раньше не слышали и осознаете, что они глубоки и увлекательны, могут принести радость. Поэтому, когда я впервые осознал, что мы можем теоретически (и, думаю, со временем на практике) создать квантовые компьютеры, которые будут настолько мощными, что смогут решать проблемы, которые мы никогда не смогли бы решить, если бы это был классический мир, это Это был своего рода один из самых счастливых моментов — столкнуться с такой глубокой и интересной идеей. И размышления об этом в конечном итоге заставили меня изменить направление моих собственных исследований.
ЛЕВИН: Это такая красивая вещь. Мы говорили с физиком-теоретиком из Калифорнийского технологического института Джоном Прескиллом о невероятной природе и потенциальных применениях квантовой телепортации. Джон, большое спасибо, что был с нами сегодня.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАВЫК: Я прекрасно провел время, Жанна. Спасибо.
ЛЕВИН: Я тоже. Всегда приятно поговорить. «До скорого».
[Играет тема]
ЛЕВИН: «Радость почему» — это подкаст от Quanta Magazine, редакционно независимое издание, поддерживаемое Фонд Симонс. Решения Фонда Саймонса о финансировании не влияют на выбор тем, гостей или другие редакционные решения в этом подкасте или в Quanta Magazine.
«Радость почему» продюсирует PRX Продакшнс. Производственная группа — Кейтлин Фолдс, Ливия Брок, Женевьева Спонслер и Меррит Джейкоб. Исполнительный продюсер PRX Productions — Джоселин Гонсалес. Морган Чёрч и Эдвин Очоа оказали дополнительную помощь. От Quanta MagazineДжон Ренни и Томас Лин обеспечивали редакционное руководство при поддержке Мэтта Карлстрома, Сэмюэля Веласко, Ноны Гриффин, Арлин Сантаны и Мэдисон Голдберг.
Наша музыкальная тема взята из APM Music. Джулиан Лин придумал название подкаста. Оформление эпизода создано Питером Гринвудом, а наш логотип — Джейки Кинг и Кристиной Армитидж. Особая благодарность Колумбийской школе журналистики и Берту Одом-Риду из Cornell Broadcast Studios.
Я ваша ведущая, Жанна Левин. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии к нам, пожалуйста, напишите нам по адресу . Спасибо за прослушивание.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://www.quantamagazine.org/what-is-quantum-teleportation-20240314/
- :имеет
- :является
- :нет
- :куда
- ][п
- $UP
- 1
- 10
- 40
- 50
- a
- в состоянии
- О нас
- об этом
- О Квантуме
- абсолютно
- авария
- приобретать
- через
- Действие
- на самом деле
- Ad
- дополнительный
- продвижение
- авансы
- опережения
- плюс
- влиять на
- После
- против
- решено
- Алиса
- Все
- позволять
- позволяет
- почти
- вдоль
- причислены
- альтернатива
- Несмотря на то, что
- всегда
- удивительный
- среди
- усиливать
- an
- аналоговый
- и
- Другой
- ответ
- ответы
- предвидеть
- предвидение
- любой
- все
- кроме
- приложение
- появиться
- появившийся
- Apple
- Приложения
- применяется
- ценить
- МЫ
- ПЛОЩАДЬ
- около
- Искусство
- AS
- аспекты
- собранный
- Помощь
- предполагать
- At
- атом
- знать
- назад
- Плохой
- BE
- красивая
- , так как:
- становиться
- было
- до
- поведение
- не являетесь
- верить
- ЛУЧШЕЕ
- Лучшая
- между
- большой
- Крупнейшая
- биология
- Немного
- биты
- Черный
- Черная дыра
- черных дыр
- зерно
- борис
- изоферменты печени
- Коробка
- Ломать
- приносить
- Приносит
- вещания
- барсук
- строить
- но
- by
- Калифорния
- призывают
- под названием
- пришел
- CAN
- Может получить
- не могу
- случаев
- Клетки
- Центр
- центральный
- определенный
- Кресла
- сложные
- шанс
- изменение
- характеристика
- химический
- чипсы
- церковь
- круговой
- обстоятельства
- Закрыть
- тесно
- Co-Host
- Побережье
- коллективно
- COLUMBIA
- сочетание
- как
- выходит
- Комментарии
- Общий
- Связь
- Связь
- дополнительный
- комплекс
- вычисление
- компьютер
- компьютеры
- вычисление
- понятия
- Сгущенное вещество
- Условия
- Свяжитесь
- подключенный
- Соединительный
- связи
- подключает
- контроль
- Разговор
- Холодные
- Основные
- Cornell
- исправить
- Корреляция
- корреляции
- может
- страна
- "Курс"
- Создайте
- экипаж
- решающее значение
- Текущий
- В настоящее время
- Финики
- сделка
- решения
- глубоко
- более глубокий
- глубоко
- определение
- доставить
- поставляется
- копаться
- описывать
- описано
- описывает
- описывающих
- стол
- уничтожить
- уничтожили
- подробнее
- развивать
- развивающийся
- устройство
- DID
- разница
- различный
- направление
- исчезать
- исчезающий
- открытие
- обсуждать
- обсуждается
- расстояние
- распространять
- do
- приносит
- не
- дело
- Dont
- Обреченный
- Двери
- Двери
- вниз
- драматично
- вождение
- каждый
- Ранее
- Рано
- Ранняя Вселенная
- земля
- легко
- редакционный
- Эдвин
- эффект
- Эйнштейн
- или
- расширение прав и возможностей
- расширение прав и возможностей
- включить
- позволяет
- закодированный
- столкновение
- конец
- энергетика
- достаточно
- запутанность
- развлекать
- полностью
- эпизод
- равный
- уравнения
- существенный
- налаживание
- Даже
- События
- со временем
- НИКОГДА
- Каждая
- все
- повседневный
- все члены
- многое
- точно,
- пример
- возбужденный
- захватывающий
- исполнительный
- Исполнительный продюсер
- существование
- существует
- ожидать
- Эксперименты
- эксперты
- эксплицитно
- Эксплуатировать
- Эксплуатируемый
- Разведанный
- Исследование
- простирающийся
- Глаза
- факт
- Водопад
- знаменитый
- лихо
- далеко
- Большая разница
- увлекательный
- БЫСТРО
- быстрее
- Избранное
- ошибка
- несколько
- меньше
- Рассказы
- поле
- фигура
- фигурный
- Найдите
- Во-первых,
- Что касается
- Форс-мажор
- предвидеть
- предвидение
- форма
- Год основания
- основатель
- свежий
- от
- fun
- фундаментальный
- принципиально
- финансирование
- веселая
- направленных
- Общие
- получить
- получает
- получающий
- Дайте
- Отдаете
- земной шар
- идет
- будет
- хорошо
- есть
- предоставленный
- гравитационный
- вес
- большой
- большой
- Лиственный лес
- Грифон
- новаторским
- Гости
- руководство
- было
- Половина
- половинки
- рука
- происходить
- произошло
- Случай
- происходит
- Жесткий
- Есть
- he
- услышанный
- помощь
- ее
- здесь
- High
- высший
- очень
- его
- его
- Удар
- Отверстие
- Отверстия
- горизонт
- кашель
- Как
- How To
- Однако
- HTML
- HTTP
- HTTPS
- сто
- i
- идея
- идеи
- if
- IKEA
- картина
- Влияние
- важную
- наложенный
- in
- В том числе
- невероятный
- невероятно
- независимые
- указывает
- повлиять
- информация
- внутри
- понимание
- немедленно
- Институт
- инструкции
- инструмент
- интеллектуальный
- предназначенных
- заинтересованный
- интересный
- интерьер
- Интернет
- Интервью
- в
- вводить
- интуиция
- вопрос
- IT
- ЕГО
- саму трезвость
- Джекоб
- John
- присоединился
- журналистика
- путешествие
- радость
- Прыгать
- Прыгнул
- скачки
- всего
- Основные
- километров
- Вид
- Король
- Знать
- известный
- лаборатория
- лаборатории
- большой
- крупномасштабный
- Фамилия
- Законодательство
- Наша команда
- ведущий
- привело
- Меньше
- дамба
- ЖИЗНЬЮ
- легкий
- такое как
- Вероятно
- ОГРАНИЧЕНИЯ
- лин
- LINK
- Listening
- мало
- Живет
- расположение
- логотип
- Длинное
- посмотреть
- смотрел
- искать
- потери
- потерянный
- серия
- много
- журнал
- сделать
- ДЕЛАЕТ
- Создание
- управляемого
- Совпадение
- материалы
- математике
- матовый
- Вопрос
- Май..
- может быть
- me
- значить
- означает
- проводить измерение
- измерение
- размеры
- механика
- медицина
- Встречайте
- микрофон
- может быть
- против
- скучать
- ошибки
- Моменты
- БОЛЕЕ
- Морган
- самых
- двигаться
- Кино
- перемещение
- много
- с разными
- Музыка
- my
- Тайна
- имя
- Натан
- природа
- необходимо
- Необходимость
- необходимый
- отрицательный
- никогда
- Новые
- Новые технологии
- New York
- нет
- узлы
- "обычные"
- нормально
- понятие
- сейчас
- наблюдение
- наблюдать
- ОЧОА
- of
- от
- oh
- Старый
- on
- консолидировать
- ONE
- только
- открытый
- операция
- or
- заказ
- обычный
- оригинал
- первоначально
- Другое
- в противном случае
- наши
- внешний
- за
- собственный
- пара
- пар
- бумага & картон
- бумага
- часть
- части
- своеобразный
- Люди
- народный
- в совершенстве
- Выполнять
- возможно
- Питер
- фармацевтическая
- явление
- фотон
- физический
- Физически
- физик
- Физика
- сбор
- штук
- Часть
- планета
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- Играть
- играет
- пожалуйста
- Подкаст
- Подкастинг
- Точка
- возможное
- возможно
- потенциал
- мощностью
- мощный
- бессильный
- практическое
- практика
- Точно
- Точность
- предсказывать
- Подготовить
- подготовленный
- довольно
- принцип
- Принципы
- частная
- вероятно
- проблемам
- процесс
- Произведенный
- производитель
- Производство
- производство
- Профессор
- обещание
- свойства
- собственность
- защищенный
- при условии
- Публикация
- импульс
- чистый
- положил
- Квантовый журнал
- Квантовый
- Квантовый компьютер
- квантовые компьютеры
- квантовые вычисления
- квантовая запутанность
- квантовая информация
- квантовое измерение
- Квантовая механика
- квантовые частицы
- квантовые системы
- квантовая технология
- Кубит
- кубиты
- вопрос
- Вопросы
- вполне
- случайный
- хаотичность
- ассортимент
- скорее
- Читать
- реальные
- реализовать
- на самом деле
- причина
- причины
- получила
- недавно
- Recover
- относиться
- назвало
- Связанный
- отношения
- относительность
- соответствующие
- замечательный
- НЕОДНОКРАТНО
- требовать
- требуется
- исследованиям
- уважение
- результат
- революционный
- революционизировать
- правую
- Роли
- Сказал
- то же
- довольный
- сообщили
- масштабирование
- Школа
- Наука
- Наука и технологии
- Научная фантастика
- научный
- посмотреть
- казаться
- кажется
- выбор
- Отправить
- отправка
- смысл
- чувствительность
- послать
- отдельный
- установка
- Поделиться
- общие
- она
- должен
- сигналы
- аналогичный
- просто
- сингулярность
- стащить
- So
- Общество
- Решение
- Решения
- РЕШАТЬ
- некоторые
- как-то
- удалось
- иногда
- скоро
- сложный
- звуки
- Space
- говорить
- Говоря
- особый
- скорость
- потраченный
- Spotify
- Начало
- Область
- заявление
- Области
- По-прежнему
- История
- стратегий
- сильно
- студии
- Кабинет
- предмет
- быть успешными
- успех
- такие
- Предлагает
- поддержка
- Поддержанный
- Убедитесь
- Поверхность
- сюрприз
- выживание
- обмен
- система
- системы
- взять
- принимает
- Говорить
- говорить
- команда
- Технический
- технологии
- Технологии
- сказать
- terms
- чем
- спасибо
- Спасибо
- который
- Ассоциация
- информация
- Государство
- мир
- их
- Их
- тема
- тогда
- теоретический
- теория
- лечения
- Там.
- Эти
- они
- задача
- вещи
- think
- мышление
- этой
- Томас
- те
- хоть?
- мысль
- тысяча
- трехмерный
- Через
- бросать
- время
- в
- сегодня
- вместе
- заявил
- слишком
- приняли
- Темы
- трогать
- к
- Переводы
- ловушке
- путешествовать
- Путешествие
- пыталась
- правда
- по-настоящему
- стараться
- пытается
- ОЧЕРЕДЬ
- Получается
- два
- Типы
- В конечном счете
- под
- понимать
- понимание
- понимает
- понимать
- Вселенная
- если не
- us
- использование
- используемый
- полезный
- бесполезный
- через
- обычно
- Вариант
- версия
- очень
- с помощью
- нарушаться
- НАРУШЕНИЕ
- визуализации
- хотеть
- стремятся
- хочет
- законопроект
- впустую
- Путь..
- способы
- we
- WebP
- добро пожаловать
- ЧТО Ж
- пошел
- были
- Что
- Что такое
- любой
- когда
- будь то
- который
- в то время как
- все
- зачем
- будете
- желание
- без
- замечательный
- Word
- Работа
- Мир
- червоточина
- бы
- лет
- Да
- вчера
- еще
- йорк
- Ты
- ВАШЕ
- ваш
- зефирнет
- нуль