النقل الآني – بقلم المهندس صادق علي القطري

النقل الآني (Teleportation) هو النقل الافتراضي للمادة أو الطاقة من نقطة إلى أخرى دون عبور الحيز المادي بينهما. هذا الموضوع شائع في أدب الخيال العلمي وفي الثقافة الشعبية الأخرى. غالبًا ما يقترن النقل الآني بالسفر عبر الزمن، حيث يستغرق السفر بين النقطتين فترة زمنية غير معروفة، وأحيانًا يكون فوريًا.

ولا توجد آلية فيزيائية معروفة من شأنها أن تسمح بالانتقال الآني حيث ما تشير اليه الدراسات العلمية والمقالات الإعلامية التي تظهر بشكل متكرر على ما يسمى مصطلح النقل الآني بشكل نموذجي بل على ما يسمى “بالنقل الآني الكمي” وهو تقنية لنقل المعلومات الكمومية من مرسل في مكان ما إلى جهاز استقبال على بعد مسافة ما.

في حين يتم تصوير النقل الآني بشكل شائع في الخيال العلمي كوسيلة لنقل الأشياء المادية من موقع إلى آخر، فإن النقل الآني الكمي ينقل المعلومات الكمية فقط ولا يتعين على المرسل معرفة الحالة الكمية المعينة التي يتم نقلها. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون موقع المستلم غير معروف، ولكن يجب إرسال المعلومات الكلاسيكية من المرسل إلى المتلقي لإكمال النقل الآني.

وكانت أولى المقالات العلمية للتحقيق في النقل الآني الكمي هي لنقل الآني لحالة كمية غير معروفة عبر قنوات ثنائية كلاسيكية لأينشتاين و بودولسكي وروزن التي نشرها (CH Bennett) و (G. Peres) و (WK Wootters) في عام 1993، حيث استخدموا طرق اتصال مزدوجة لإرسال واستقبال المعلومات الكمومية.

ثم تم التحقق تجريبيًا في عام 1997 من قبل مجموعتين بحثيتين بقيادة (Sandu Popescu) و (Anton Zeilinger) ، على التوالي حيث تم إجراء التحديدات التجريبية للانتقال الآني الكمي في محتوى المعلومات – بما في ذلك الفوتونات والذرات والإلكترونات والدوائر فائقة التوصيل بالإضافة إلى أن المسافة التي بلغت 1400كم (870 ميل) وهي أطول مسافة للانتقال الآني الناجح من قبل المجموعة من (Jian-Wei Pan) باستخدام القمر الصناعي (Micius) للانتقال الآني الكمومي الفضائي.

كما أن التحديات التي تواجه النقل الآني الكمومي نظرية عدم الاستنساخ التي تحدد حدود استحالة إنشاء نسخة دقيقة من الحالة الكمية، نظرية عدم الحذف التي تنص على أنه لا يمكن تدمير المعلومات الكمية، وحجم المعلومات المنقولة آنيًا، والكمية من المعلومات التي يمتلكها المرسل أو المستقبل قبل النقل الآني، والضوضاء التي يحتويها نظام النقل الآني داخل دائرته. كما ان النقل الآني الكمي، مثله مثل أي نوع آخر من الاتصالات، لا يمكنه نقل المعلومات أسرع من الضوء وهذا ما يسمى بنظرية عدم الاتصال.

وفي نهاية 2019 استمرت رحلة الحوسبة الكمومية وتم التحقق منها بالكامل حيث تمكن الفيزيائيون من إثبات النقل الآني الكمي بين شريحتي كمبيوتر لأول مرة. والوسيط المستخدم لتحقيق النقل الآني للبيانات والكم كان عبارة عن شريحتين كمبيوتر كان التشابك الكمي هو الوسيلة التي نقلوا بها الرقائق، من خلال فراغ غير مادي. وهذا يعني عدم وجود أسلاك وعن طريق ربط جسيمين كميين في فجوة، بمفاهيم من فيزياء الكم.

وبالرغم من ذلك فان العلماء لم يفهموا بعد كل شيء عن التشابك الكمومي وإنها الظاهرة نفسها التي أطلق عليها ألبرت أينشتاين اسم “الإجراء المخيف” بالرغم من ان القدرة على استخدامها لإرسال المعلومات بين شرائح الكمبيوتر أمر مهم، حتى لو كانت مقيدًة حتى الآن ببيئة معملية محكومة بإحكام.

عالم الفيزياء الكمومية دان لويلين (Dan Llewellyn) من جامعة بريستول في المملكة المتحدة كان يقول “لقد تمكنا من إظهار ارتباط تشابك عالي الجودة عبر شريحتين في المختبر، حيث تشترك الفوتونات على أي من الرقاقة في حالة كمية واحدة”.

وتعتبر هذه أول مرة يتم فيها تحقيق النقل الآني باستخدام الكم ونقل البيانات باستخدام أجهزة الكمبيوتر. وتفتح هذه التجارب فصلاً في التشابك الكمي أيضًا، والذي سيغير كيفية إجراء الحوسبة ويعتبر هذا أول انتقال عن بعد قام به العلماء واصبح حقيقة واقعة وقد يفتح هذا التطور المحير الأبواب للحوسبة الكمومية. النقل الآني يعتبر شيء من الخيال العلمي ولكنه يحدث في العالم الكمي والذي سيكون له تأثيرات رائدة في تاريخ البشرية والتي لم تحدث من قبل.

المصادر:

1. https://ordonews.com/human-teleportation-is-it-possible-or-not
2. https://www.sciencetimes.com/articles/24652/20200110/teleportation-real-scientists-achieved-first-quantum-data-human-history.htm
3. https://www.sciencetimes.com/articles/24652/20200110/teleportation-real-scientists-achieved-first-quantum-data-human-history.htm
4. https://www.azoquantum.com/Article.aspx?ArticleID=99
5. https://www.morethanshipping.com/the-future-of-shipping-teleportation-in-shipping/
6. https://scientya.com/technological-progress-might-make-possible-time-travel-and-teleportation-45176c3c89bc
7. https://www.theguardian.com/technology/2018/jun/12/teleportation-will-it-ever-be-a-possibility
8. https://ordonews.com/human-teleportation-is-it-possible-or-not/
9. https://scientya.com/technological-progress-might-make-possible-time-travel-and-teleportation-45176c3c89bc