الانتقال عن بُعد في العالم الحقيقي

بقلم: أندرو ماي

الانتقال عن بُعد Teleportation هو مفهوم مألوف لدى معظم الناس، وذلك بفضل «الناقل» Transporter الخيالي في سلسلة أفلام ستار تريك Star trek. كما يوحي اسمها، صوّر هذا الأخير ببساطة على أنه شكل آخر من أشكال النقل، وهو نقل شخص ما من النقطة أ إلى ب في أسرع وقت ممكن. لكن إذا فكرت في الأمر، ستجد شيئاً أغرب يحدث. عندما يخطو أحدهم إلى لوحة الناقل، يتفكك جسده تماماً – يتوقف عن الوجود – وما يظهر في مكان بعيد ليس هو الشخص الأصلي، ولكن نسخة طبق الأصل منه. عندما يستخدم علماء العالَم الحقيقي تعبير الانتقال عن بُعد، فإنهم مهتمون بجانب النسخ هذا من العملية بقدر اهتمامهم بجانب النقل.
في الحياة اليومية، ليس من الصعب جداً عمل نسخة مقبولة من عنصر ما. لكن على نطاق الجسيمات تحت الذرية Subatomic particles- وهو ما نتكون منه في النهاية – تكون الأمور أصعب بكثير. هذا هو عالم فيزياء الكم Quantum physics، حيث يتسم تتبع ‘الحالة الكمية’ Quantum state الدقيقة لجسيم ما بصعوبته الشديدة. إذ يؤدي رصده إلى تغييره بطريقة لا يمكن التنبؤ بها. في الواقع، يستحيل إجراء قياس دقيق لجميع خصائص جسيم كمّي. ولكن قبل نحو 20 عاماً، اكتشف العلماء أنه من دون النظر إلى جسيم ما، يمكن نقل خواصه إلى جسيم آخر. وهذا ما يعنون به ‘الانتقال الكمي عن بُعد’ Quantum teleportation.
يكمن السر في التأثير الكمي الغريب المسمى ‘التشابك’ Entanglement، الذي يمكن من خلاله لجسيمين منفصلين أن يشتركا في حالة كمية واحدة- ليس بمعنى أنهما متماثلان، بل أن معرفة شيء ما عن أحدهما تخبرك بشيء عن الآخر. تصير خصائصهما متشابكة حرفيا. في الانتقال الكمي عن بُعد، توصّل الجسيمات المراد نقلها عن بُعد بنصف زوج من الجزيئات المتشابكة. ثم يخبر المرسلُ المتلقي، الذي يحتوي على النصف الآخر من الزوج المتشابك – على الرغم من أنه قد يكون على الجانب الآخر من العالم – بنتيجة قياس بسيط. يسمح هذا للمُستقبل بترتيب جسيماته في نسخة طبق الأصل من حالة الجسيم الأصلي – الذي، كما في ناقل ستار تريك، لم يعد موجوداً في الجانب المُرسل.
قد يبدو هذا كتمرين أكاديمي نظري، لكن الانتقال الكمي عن بُعد له فوائد عملية هائلة- ليس كوسيلة نقل ثورية كما في روايات الخيال العلمي، ولكن في عالم الحوسبة الكمّية Quantum computing والاتصالات الكمّية.