Телескопы будущего: в обсерваториях начнут использовать квантовую телепортацию!

Телескопы будущего будут работать при помощи телепортации

Телескопы прошли сотни лет трансформации от довольно простых приборов вроде инструмента Галилео до супермощного Кеплера. Сегодня им необходимо высокоточное оснащение, полноценное управление грамотным персоналом и огромная компьютерная сеть для контроля за ими.

Вот только при всем этом телескопы стали огромными сооружениями, из-за чего человек испытывает массу неудобств в управлении, а у самих приборов все же обнаруживается масса недостатков. Но ученые предложили минимизировать изъяны, использовав единение интерферометрии и квантовой телепортации.

Благодаря методу интерферометрии удается получать свет при помощи даже маленьких телескопов, а потом объединять полученные данные, получая полноценное изображение. Использовать метод могут и большие телескопы типа того, что находится в чилийской обсерватории — Очень Большой Телескоп-интерферометр (VLTI), и того, что расположен в Калифорнии — Центр Астрономии Высокоуглового Разрешения (CHARA).

Однако одной из проблем интерферометрии является тот факт, что фотоны в процессе передачи неизбежно теряются. В результате, указанные телескопы при всех своих невероятных возможностях способны просматривать только самые яркие звезды. Конечно, можно создать большие телескопические массивы. Но это требует таких ненормальных затрат, что ни одна страна мира не пойдет на такое.

Пока что все измерительные станции работают таким образом. Собранные световые данные посылаются телескопами на эти станции, там свет объединяется и считывается уже в качестве картинки. Мало того, что фотоны и так расползаются на подлете к телескопам. Так еще свет существенно затухает при передаче информации.

Вот тут-то и заканчивается обычная интерферометрия и начинается квантовая телепортация. То есть в следующих телескопах планируется использовать способность частиц переноситься из одной области у другую посредством квантовой запутанности (переплетения). Именно в этом случае получится использовать возможности интерферометрии без потерь во время передачи.

По большому счету в квантовой запутанности у квантовой механики появляется свойство передавать квантовое состояние из одной точки в другую без физического передвижения объекта из одной области в другую. Так что свет от телескопов на измерительную станцию будет передаваться без потерь. Вот только тут возникает другая проблема — стабилизация.

Если нарисовать картинку того, как будет передаваться свет, то получится следующее. Одна частица будет расположена в телескопе, другая отправится к центральному интерферометру. Как только свет прибудет из пространства, он тут же начнет взаимодействовать с одной из этих частиц и отправится без потерь в интерферометр.

Предложение использовать квантовую телепортацию было сделано еще лет семь назад. Но хоть идея и звучала отлично, воплотить ее в жизнь не представлялось возможным. Сегодня же ученым в своих недавних разработках удалось добиться того, что был найден метод сжатия света в небольшие квантовые воспоминания, которые и сохраняют квантовую информацию. Эти воспоминая могут состоять из атомов, взаимодействующих со светом.

Подобное сжатие в работе использует меньшее количество запутанных квантовых пар. Новый метод позволит ученым получать изображения самого высокого качества и исследовать экзопланеты методом прямой визуализации. Причем разрешение может достичь микро-угловой секунды в то время, как сегодня вся запись и наблюдения ведутся в миллисекундах.

Уже сегодня ведутся работы над созданием обсерваторий нового поколения. При помощи технологий будущего ученым, вероятно, удастся открыть тайны темной материи, темной энергии и изучить планеты вне солнечной системы с удивительной детализацией.

Популярные материалы