Για έναν γαλαξία που θα έπρεπε να είναι γεμάτος με εξωγήινα ραδιοκύματα, το διάστημα φαίνεται τρομακτικά ήσυχο. Μια νέα μελέτη προτείνει ότι ίσως αυτό συμβαίνει επειδή οι εξωγήινοι μπορούν να δουν ότι δεν έχουμε τον κατάλληλο κβαντικό εξοπλισμό για να τους ακούσουμε. Τουλάχιστον, όχι ακόμα.
Σύμφωνα με τον θεωρητικό φυσικό Latham Boyle από το Πανεπιστήμιο της Εδιμβούργου, οι εξωγήινοι μπορεί να είναι πολύ εξελιγμένοι τεχνολογικά.
Η δυνατότητα κβαντικής επικοινωνίας
«Η δυνατότητα διαστρικής κβαντικής επικοινωνίας είναι συναρπαστική γιατί επεκτείνει την έννοια της διαστρικής επικοινωνίας με θεμελιώδεις τρόπους», εξηγεί ο Boyle στην εργασία του, την οποία μπορείτε να κατεβάσετε από τον προ-κριτικό διακομιστή arXiv.
Αν η κβαντική επικοινωνία υπάρχει, αυτό θα μπορούσε να είναι ένα όφελος για τις προχωρημένες τεχνολογίες στον πλανήτη μας, αλλά η διαδικασία θα καθιστούσε αδύνατη την ανίχνευσή της χωρίς κάποιες σοβαρές αναβαθμίσεις εξοπλισμού.
Η κλασική επικοινωνία εκμεταλλεύεται θεμελιώδη χαρακτηριστικά των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων για να στείλει ένα μήνυμα.
Η ρύθμιση χαρακτηριστικών των φωτονίων όπως ο αριθμός τους ή η συχνότητά τους μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες που παραμένουν αναγνώσιμες στα απέραντα διαστήματα του διαστρικού τίποτα, επιτρέποντας σε τεχνολογικά είδη όπως εμείς να μεταδίδουν ήχους, εικόνες και κείμενα με την ταχύτητα του φωτός.
Κβαντική μηχανική και η φύση του φωτός
Η κβαντική μηχανική είναι το σημείο όπου συναντώνται η κλασική φυσική και ο τζόγος, συνδυάζοντας τα μαθηματικά των πιθανοτήτων με νόμους που υπαγορεύουν τη λειτουργία των σωματιδίων.
Με βάση αυτή τη παράξενη οπτική του Σύμπαντος, τα κύματα φωτός μπορούν να υπάρχουν σε ένα θολό σύνολο καταστάσεων, εμπλέκοντας τις τύχες τους ώστε το άθροισμα των χαρακτηριστικών τους να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό, την παρατήρηση, την επικοινωνία και ακόμη και την τηλεμεταφορά πληροφοριών με τρόπους που τα ατομικά φωτόνια δεν μπορούν να κάνουν μόνα τους.
Πειράματα έχουν δείξει ότι η θολή κατάσταση της πιθανότητας ενός φωτονίου παραμένει άθικτη σε αρκετές εντυπωσιακές αποστάσεις, καθιστώντας την έννοια των διαστρικών κβαντικών δικτύων εφικτή κατ’ αρχήν.
Πώς οι εξωγήινοι μπορεί να εκμεταλλευτούν την κβαντική φύση του φωτός
Για να εξετάσει πώς οι εξωγήινοι μπορεί να εκμεταλλευτούν την κβαντική φύση του φωτός σε σχέση με την κλασική τεχνολογία επικοινωνίας, ο Boyle συνέκρινε την ικανότητα πληροφορίας καθενός και τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους τα σφάλματα μπορεί να καταστρέψουν τις κλασικές, κβαντικές και συνδυασμένες μεταδόσεις.
Η ακριβής αποστολή ενός ραδιοφωνικού σήματος σε οποιαδήποτε απόσταση εξαρτάται από τον δέκτη να πιάσει τουλάχιστον ένα μικρό κλάσμα των φωτεινών κυμάτων. Θεωρητικά, ένα μόνο φωτόνιο θα μπορούσε να μεταφέρει ένα σημαντικό κομμάτι πληροφορίας, επιτρέποντας άφθονη περιττότητα για τα φωτεινά κύματα που χάνονται στο κενό κατά μήκος του δρόμου.
Όχι όμως για μια κβαντική σύνδεση, όπου πολλαπλά φωτόνια συμβάλλουν σε μια ενιαία μετάδοση, η πλειοψηφία των οποίων πρέπει να ληφθεί στην ευαίσθητη κατάστασή τους ώστε το μήνυμα να ερμηνευθεί σωστά.
Σύμφωνα με τον Boyle, κάθε πομπός και δέκτης πιάτων θα πρέπει να έχει πλάτος μεγαλύτερο από 100 χιλιόμετρα (περισσότερο από 60 μίλια) για να διασφαλιστεί ότι αρκετές κβαντικές καταστάσεις επιβιώνουν κατά τη διάρκεια του ταξιδιού.
Αυτό είναι το καλύτερο δυνατό σενάριο, συλλέγοντας κύματα από τον πιο κοντινό μας γαλαξία με τη μεγαλύτερη συχνότητα που μπορεί εύκολα να περάσει από την ατμόσφαιρα της Γης.
Μικρότερα πιάτα μπορεί να συλλέγουν συντομότερα μήκη κύματος, αλλά για να έχουν ελπίδα να συλλέξουν αρκετά φωτόνια, θα έπρεπε να είναι πάνω από την ατμόσφαιρά μας, όπως π.χ. στη Σελήνη.
Ή μικρότερα πιάτα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε έναν κύκλο δύο κατευθύνσεων όπου τα κβαντικά σήματα συνοδεύονται από κλασικά, μετριάζοντας τη διαδικασία διόρθωσης σφαλμάτων αρκετά ώστε να επιτρέψουν σε λίγα περισσότερα φωτόνια να χαθούν κατά μήκος του δρόμου.
Ωστόσο, οποιοσδήποτε εξωγήινος επιθυμούσε να μας φωνάξει σε κβαντικό επίπεδο, θα είχε σίγουρα την τεχνολογία να δει τον πλανήτη μας σε αρκετή λεπτομέρεια ώστε να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι θα πέσει στο.. κενό. Έτσι, δεν θα μπαίνανε καν στον κόπο να δοκιμάσει.
Με απλά λόγια είναι πολύ πιθανό οι εξωγήινοι να γνωρίζουν ότι υπάρχουμε, αλλά να μην προσπαθούν να επικοινωνήσουν μαζί μας, επειδή θα θεωρούσαν ότι είναι μια άσκοπη προσπάθεια. Είναι σαν να ψάχνεις έναν συνομιλητή σε ένα δάσος όπου όλοι μιλούν μια γλώσσα που δεν καταλαβαίνεις.
Η Έρευνα αυτή είναι διαθέσιμη στον προ-δημοσιευμένο διακομιστή arXiv.
VIA: FoxReport.gr
