من المستحيل بناء مذيع الكم العملي

قد تكون مشاركة المعلومات الكمومية بنفس الطريقة التي نبثها برامج تلفزيونية أو إذاعية غير عملية – حتى بالنسبة للمخططات الرياضية التي تتجنب القيود التي تشكلها الفيزياء الكمومية.

لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن آلات النسخ الكمومية لا يمكن أن توجد أبدًا لأن قوانين الفيزياء الكمومية تمنع أي جزء من المعلومات الكمومية من التكرار ، وهي قاعدة تسمى نظرية عدم التخلص. ولكن بعد ذلك بدأ الفيزيائيون في استكشاف ما إذا كان بإمكانهم تجنب كسر هذا القانون والتوزيع أو البث – على نسخ من المعلومات الكمومية للعديد من أجهزة الاستقبال.

للقيام بذلك ، سيتعين على الباحثين السماح للنسخ الكمومية بالاختلاف قليلاً وإضافة خطوات جديدة لمعالجة المعلومات لأجهزة الاستقبال. الآن ، أظهر Zhenhuan Liu في جامعة Tsinghua في الصين وزملاؤه أن هذه المخططات قد تكون غير عملية.

يقول ليو: “لا يوجد” Ctrl+C “في عالم الكم”. “إذا كنت ترغب في إرسال معلومات الكم إلى أجهزة استقبال متعددة ، فلا يوجد اختصار فعال – عليك ببساطة إعداد نسخ كافية وإرسال كل منها.”

ركز الباحثون على بروتوكول مقترح سابقًا لـ “البث الكمومي الظاهري” ، حيث يتم معالجة المعلومات بحيث ترتبط حالات مختلفة مع بعضها البعض ولكنها ليست النسخ المتماثلة المادية المباشرة لبعضها البعض. في هذه الحالة ، لن تكون الرسالة التي يتم تسليمها إلى كل جهاز استقبال نسخة دقيقة ، لكن النسخ ستشارك خصائص كافية لتكون مفيدة. إنه مشابه للموقف الذي تبث فيه شبكة تلفزيونية في وقت واحد دراما متسلسلة مختلفة قليلاً لكل أسرة ، ولكنها تبقي القصة ، في المتوسط ، نفس الشيء. على الرغم من أن هذا البروتوكول يعمل بالتأكيد ، كما يقول عضو الفريق شيانغجينغ ليو في جامعة سنغافورة الوطنية ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان فعالًا.

لقد حددوا مقدار الجهد الذي سيتعين على أجهزة الاستقبال أن يمروا بالمعلومات التي تصل إليهم لتكون مفيدة ، على الرغم من عدم وجودها المتطابقة. قادهم هذا التحليل الرياضي إلى استنتاج أن البث الكمومي العملي قد لا يكون موجودًا.

يقول عضو الفريق يونلونج شياو في وكالة العلوم والبحث في سنغافورة ، إن هذا الإصدار الذي تم تعديله من نهج البث الكمومي – أقرب إلى إرسال نص جماعي حيث يتلقى الجميع رسالة في وقت واحد – سيتطلب موارد أكثر من تقنية مثل كتابة خطاب فردي إلى كل مستقبل من البداية.

يقول Seok Hyung في معهد Ulsan الوطني للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية: “إذا كان هدفك الوحيد هو توزيع حالات الكم على أماكن مختلفة ، أعتقد أن النظر في البث الكمومي الافتراضي هو بالتأكيد نهج خاطئ”. يقول إن البروتوكول كان دائمًا قد تم تصوره كتحقيق في القيود الأساسية على العمليات في نظرية المعلومات الكمومية ، بدلاً من وصفة عملية للتواصل الكمي.

يقول باولو بيرينوتي من جامعة بافيا في إيطاليا إن عمل الفريق يستحق الثناء كجهد رياضي ، ولكنه يعتقد أيضًا أنه من غير المحتمل أن يكون له تأثير فوري على تقنيات الكم.

للمضي قدمًا ، يهتم الباحثون أيضًا بالدروس النظرية لتحليلهم الحالي. يمكن أن يساعدنا ذلك في فهم ما هي الارتباطات – سواء بين حالات الكم الموزعة في الفضاء ، أو يتم إرسالها واحدة تلو الأخرى في الوقت المناسب – ويمكن معالجتها. يقول Xianjing Liu إن العمل قد يصبح جزءًا من إطار عمل جديد لفهم العمليات الكمومية ، الذي يفصل بين الوقت والفضاء أقل من الأساليب التقليدية.