Μια ομάδα ερευνητών από το Harvard δημοσίευσε πρόσφατα μια μελέτη, που υποδεικνύει ότι μια σύνθετη θεωρία της κβαντικής φυσικής θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τη δημιουργία τεράστιων τηλεσκοπίων υψηλής ανάλυσης.
Οι αστρονόμοι του μέλλοντος θα μπορούν να δουν τις πιο απομακρυσμένες περιοχές του σύμπαντος μέσω τηλεμεταφοράς…
Τεχνικά, ονομάζεται “εμπλοκή”, από το “entanglement,” αλλά θα λειτουργεί σχεδόν σαν τηλεμεταφορά. Πως θα λειτουργεί; Ένα ζευγάρι κβαντικών σωματιδίων θα «εμπλέκονται» μεταξύ τους με τέτοιο τρόπο ώστε οτιδήποτε συμβαίνει στο ένα σωματίδιο θα συμβαίνει στο άλλο, ακόμα κι αν διαχωρίζονται από οποιαδήποτε απόσταση.
Η ιδέα είναι ότι με τη βοήθεια της κβαντικής τεχνολογίας θα μπορούμε να κατασκευάσουμε πολύ μεγάλα τηλεσκόπια. Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που διαθέτουμε σήμερα ονομάζεται Extremely Large Telescope. Ο καθρέφτης είναι 40 μέτρα και κοστίζει ένα δισεκατομμύριο δολάρια.
Ωστόσο οι μηχανικοί χρησιμοποιούν μια διαφορετική λύση για να μειώσουν τα έξοδα κατασκευής των γιγαντιαίων καθρεπτών των τηλεσκοπίων: προσθέτουν μικρότερους καθρέφτες σε ομάδες που ονομάζονται συστοιχίες. Δυστυχώς, όσο μεγαλύτερες είναι οι συστοιχίες τόσο μεγαλύτερη είναι και η απώλεια δεδομένων.
Αυτά τα συστήματα τηλεσκοπίων μπορούν να κατασκευαστούν με τα σημερινά βιομηχανικά όρια.
Η κβαντική εμπλοκή θα μπορούσε να τα αλλάξει όλα αυτά, αλλά, δυστυχώς, χρειάζεται η λήψη συνεχούς ρεύματος εμπλεγμένων φωτονίων στο χώρο. Παρά τις πρόσφατες ανακαλύψεις, και την αντίληψή μας για τον κβαντικό υπολογισμό, το πλήθος των εμπλεκόμενων φωτονίων φθάνει σε αριθμούς που δεν μπορούμε να διαχειριστούμε.
Όμως τι γίνεται αν θα υπήρχε ένας τρόπος να μειωθεί ο αριθμός των εμπλεγμένων φωτονίων που απαιτούνται;
Αυτό ακριβώς έκανε η ομάδα του Harvard.
Η δουλειά τους δείχνει ότι με την εκμετάλλευση ενός φαινομένου που ονομάζεται “κβαντική μνήμη” ο αριθμός των εμπλεγμένων φωτονίων που απαιτούνται για τη λειτουργία του τηλεσκοπίου του μέλλοντος θα είναι πολύ χαμηλότερος.
Σύμφωνα με τους ερευνητές:
Ο απαραίτητος ρυθμός κατανομής εμπλοκής μειώνεται κατά αρκετές τάξεις μεγέθους, γεγονός που ανοίγει ρεαλιστικές προοπτικές για τη χρήση βραχυπρόθεσμων κβαντικών δικτύων για κάθε απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.
Όμως η ομάδα αναφέρει ότι ένα τηλεσκόπιο θα μπορούσε να έχει μέγεθος 30 χιλιομέτρων – 100 φορές μεγαλύτερο από το μεγαλύτερο που υπάρχει σήμερα.
Καθώς το έργο της ομάδας του Harvard αναφέρει περαιτέρω εξέλιξη – και οι πρόοδοι στο κβαντικό hardware συνεχίζονται, είναι πλέον σχεδόν βέβαιο ότι τα τηλεσκόπια του μέλλοντος θα είναι μεγαλύτερα, με υψηλότερη ανάλυση και με λιγότερο δαπανηρά υλικά.
Αυτό σημαίνει ότι σύντομα θα δούμε την κβαντική εποχή της αστρονομίας.
_______________________
