Может ли телепортация когда-нибудь случиться?

Может ли действительно иметь место любая форма телепортации материи?

Если да, то в какой форме? В некоторых научно-фантастических произведениях говорится о буквальном перемещении атомов из одного места в другое; другие говорят о создании копии и уничтожении оригинала.

Вопрос первоначально добавлен здесь .

Обновление: есть пара комментариев с просьбой уточнить, что я имею в виду под телепортацией . Я говорю о вещах из «Звездного пути» — взять объект или человека и почти мгновенно перевезти их на большие расстояния (тысячи километров) с помощью:

  1. разбивая их на атомном (или меньшем) уровне
  2. транспортировка этих атомарных компонентов (или информации , «рецепта» для воссоздания) и
  3. (повторная) сборка на новом месте.
Я думаю, чтобы сделать этот вопрос хорошим, вам нужно отредактировать его, чтобы точно указать, что считается «телепортацией». (также: xkcd.com/465 )
*ну , я имею в виду , чтобы лучше задать вопрос.
@Давид Заславский - спасибо. Я попробую - не уверен, что смогу точно указать , но достаточно близко.
Здесь обсуждается соответствие между квантовой телепортацией и червоточинами.

Ответы (3)

Я не думаю, что это возможно в том смысле, в каком вы это имеете в виду:

Опция 1

Разбирать, перемещать, перестраивать

Разложение возможно, пока мы можем считать материю классической. Если какое-либо квантовое состояние имеет значение, оно будет автоматически уничтожено в процессе измерения состояния каждого атома, чтобы иметь возможность восстановить его позже. Это приведет к большому увеличению энтропии (что актуально на последнем шаге).

Движение потока атомов возможно, но совсем не просто, особенно если нужно сфокусировать его в точку. Однако требуемая энергия, вероятно, очень похожа на энергию, необходимую для классического переноса вещества.

Восстановление возможно (то есть при наличии достаточной технологии), но это было бы чрезвычайно дорого с точки зрения энергии из-за необходимости обратить вспять рост энтропии на первом этапе, локально.

В общем, наверное, можно, но гораздо затратнее по энергии, чем простое перемещение тела, поэтому мне не ясно, насколько это будет полезно.

Кроме того, если бы материя транспортировалась как живое существо, возникает ряд этических вопросов: будет ли восстановленный человек тем же человеком, что и тот, который был убит на первом этапе процесса?

Вариант 2

Используйте квантовую телепортацию

Это, насколько я знаю, требует квантовой запутанности между массой и идеальной копией массы. Хотя это, вероятно, возможно для простых систем, я не уверен, что это именно та телепортация, которую вы ищете. Это телепортация квантовых состояний, а не материи.

Вариант 3

Злоупотребление квантовой механикой

Это далеко, и ничто не указывает на то, что это возможно, но если бы мы нашли способ радикально повлиять на вероятности квантово-механических измерений, мы могли бы использовать неопределенность в положении тела, чтобы заставить его двигаться. Это действительно зависит от нашего понимания того, как на самом деле коллапсирует волновая функция.

Вариант 4

Злоупотребление общей теорией относительности

Это тоже далеко, но если бы мы открыли стабильную червоточину между двумя позициями, то можно было бы мгновенно переходить из одного места в другое. Это просто требует использования неизвестных в настоящее время форм экзотической материи для создания дыр, потому что все червоточины, о которых мы знаем в ОТО, на самом деле имеют очень маленький диаметр, а также, по-видимому, не очень здоровое место из-за экстремальной гравитации, радиации и скоро.


Пара хороших ресурсов (расплывчатых, но физически точных):

Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени

Физика Звездного Пути

@Sklivvz - отличный ответ. Я в основном искал вариант 1, но мне нравится, как вы перечислили их все. И этические вопросы, которые вы поднимаете, тоже очень интересны, особенно в том случае, когда первая версия уничтожается , а новая создается с использованием другой материи .
@Mark Robinson: Конечно, что определяет отличие материи?
@Voritco: во-первых, вы можете сделать несколько копий...
@Sklivvz @Vortico - точно, хорошая мысль. И это произошло в «Звездном пути» : en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Riker .
@Skivvz: я думаю, что стоимость совсем не дорогая. Энергии, необходимой для разрушения и восстановления химической связи, достаточно. То есть она должна быть такого же порядка, чтобы сжечь материал человеческого тела или аналогичный, ведро с нефтью.
@Skivvz: Также должны быть варианты 1b: Разложить, передать и получить информацию, перестроить. Передача информации о восстановлении намного дешевле, чем передача массивного материала. И вы можете отправлять информацию со скоростью света, но не частицы с массой.
Не совсем, в ОТО вот такая червоточина могла бы стабилизироваться без экзотической формы материи. Мы надеемся, что в будущем мы сможем обнаруживать червоточины с помощью квазинормальных мод с момента открытия гравитационных волн.

Что вы подразумеваете под "телепортацией"? Строго говоря, вы никогда не сможете заставить объект исчезнуть из одного положения и мгновенно появиться в другом. Это создало бы всевозможные проблемы с причинностью в теории относительности.

Нет ничего особенно плохого в том, чтобы разобрать объект в одном месте, отправить информацию о том, как он был собран, в другое место со скоростью света и снова собрать объект в этом месте из уже имеющихся материалов. Это во многом похоже на телепортацию, но не нарушает никаких законов физики. Используя методы квантовой телепортации, вы даже можете убедиться, что удаленная копия создается точно в том же квантовом состоянии, что и оригинал, если это важно.

Спасибо за это. Но что вы подразумеваете под «проблемами причинности в теории относительности» ? И почему важно, чтобы копия находилась в том же «квантовом состоянии» ? Чтобы ответить на ваш вопрос, я имею в виду телепортацию, как в научной фантастике, такой как «Звездный путь».
@Mark: Специальная теория относительности говорит, что если вы можете отправить что-то быстрее, чем c (например, мгновенно телепортироваться), то вы можете построить машину времени и поиграть с причинно-следственными связями.
«Проблемы с причинно-следственной связью» относятся к тому факту, что согласно теории относительности время событий зависит от скорости наблюдателя. Пока никакая информация не может двигаться быстрее света, причины всегда будут предшествовать следствиям для всех возможных наблюдателей, независимо от их скорости. Однако, если информация может двигаться быстрее света, нетрудно создать ситуацию, когда эффекты происходят раньше, чем вещи, которые их вызвали, по крайней мере, по мнению некоторых наблюдателей. Вы даже можете создавать парадоксы, в которых сверхсветовой сигнал используется для предотвращения отправки сигнала в первую очередь, и так далее.
«Квантовое состояние» относится к тому факту, что в квантовой механике объекты могут находиться в суперпозиции более чем одного состояния одновременно. Квантовый бит в квантовом компьютере может представлять собой произвольную смесь «0» и «1». Невозможно определить точное состояние отдельной квантовой частицы, не зная о ней кое-что заранее, и невозможно дублировать состояние, чтобы у вас было две его копии, но вы можете передать эту информацию удаленной частице с помощью «квантовой телепорации». ."
@Frédéric Grosshans @Chad Orzel - отличный материал, спасибо. Такие мысли всегда сводят меня с ума!

Я не верю, что этот процесс когда-либо позволит транспортировать растения или животных таким образом. Но со временем мы будем использовать телепортацию для неодушевленных объектов, таких как руды и минералы.

Вопрос требует научного ответа, а не мнения. (Хотя я полагаю, что вы правы в отношении неодушевленных предметов.)