Вчені Центру теоретичної фізики Хіггса при університеті Единбурзького вивчили можливість використання квантової механіки для міжзоряного зв’язку. У своїй роботі, опублікованій на сервері препринтів arXiv, дослідники показали, що галактика та космічне фонове випромінювання допускають квантовий зв’язок на міжзоряних відстанях у певних діапазонах частот.
Ключова ідея вчених полягає у можливості використання заплутаності між кубитами – елементарними одиницями квантової інформації, які можуть приймати два стани та перебувати у суперпозиції цих станів. Заплутані пари кубитів, що передаються інопланетянами на Землю, мають когерентність, що дозволяє квантовим каналам зв’язку передавати дані набагато швидше, ніж за допомогою класичних методів.
Для вивчення можливостей такого зв’язку вчені проаналізували квантову ємність гіпотетичних міжзоряних каналів, використовуючи дані про властивості міжзоряного середовища.
Виявилося, що квантовий зв’язок вимагає строгих умов, включаючи передачу фотонів у певних діапазонах частот та наявність гігантських телескопів прийому сигналів.
Щоб кубитові сигнали можна було передавати на міжзоряні відстані, фотони повинні мати довжину хвилі менше 26,5 сантиметра, що допомагає уникнути спотворень від космічного мікрохвильового фону. Крім того, для налагодження зв’язку з найближчою зіркою Проксимою Центавра необхідний наземний телескоп діаметром не менше 100 кілометрів.
Космічні телескопи, розміщені за межами атмосфери, могли б використовувати коротші довжини хвиль, що дозволило б зменшити їх розмір. Однак навіть для гамма-променів, довжина хвилі яких становить близько 0,001 нанометра, потрібні телескопи діаметром близько 200 метрів. Можливо, інопланетні цивілізації вже використовують такі методи зв’язку, але людство поки що не побудувало досить потужні приймальні пристрої.
Результати дослідження припускають, що квантово-механічний зв’язок може пояснити парадокс Фермі, який полягає у відсутності контакту з інопланетними цивілізаціями, незважаючи на високу ймовірність існування останніх. Якщо інопланетяни використовують квантові канали зв’язку, вони можуть встановити контакт із Землею.