الانتقال الآني هل هو ممكن؟

هو أحد أهم مجالات بحوث الفيزياء الكمية التي تستقطب أبرز العلماء وأكثر مراكز البحوث تقدما ليس فقط لتحقيق حلم بشري قديم بالانتقال السريع من مكان إلى آخر الذي كثيرا ما جسدته قصص وأفلام الخيال العلمي، بل كذلك لإحداث اختراق جديد يمكن العصر الرقمي من الانتقال إلى طور جديد: إنه الانتقال الآني الكمي.

ووفق تلك النظرية يمكن لجسيمين كوانتيين أن يظلا في ظروف معينة متصلين برباط غير مادي وغامض يسمى "التشابك" الكمي. وهي ظاهرة كَمّية ترتبط فيها الجسيمات مثل الفوتونات والإلكترونات والذرات ببعضها رغم وجود مسافات كبيرة تفصل بينها.

وكان الفيزيائي دافيد بوم قد عرضها وفق صيغة مبسطة مفادها أنه يمكن لفوتونين أن يصدرا من المنبع نفسه بحيث يكون استقطابهما متعاكسا مهما كان القياس الذي يخضعان له طالما كان القياس نفسه. فإذا قسنا استقطاب أي من الفوتونين عند أي زاوية كانت فإننا سنعرف عندها كيف سيتفاعل الفوتون الثاني عند تطبيق القياس نفسه عليه.

وهذا المبدأ هو ذاته الذي اعتمده فريق البحث الذي يقوده الفيزيائي السويسري نيكولاس جيزين من جامعة جينيف في سبتمبر/أيلول الماضي لتحقيق أكبر مسافة مسجلة إلى اليوم في مجال النقل الكمي وهي 25 كلم.

وتمثلت التجربة في إصدار فوتونين من نفس المنبع الضوئي وحصل بينهما تشابك كمي في محملين مختلفين فتم وضع الفوتون الأول "أ" في أسلاك من الألياف البصرية بينما حُبس الثاني "ب" داخل تركيبة بلورية. وتم إصدار فوتون ثالث وهو "ت" في الاتجاه المعاكس للفوتون "أ" داخل سلك الألياف البصرية ليصطدم به ويتحطم كليهما. لكن الغريب هو ملاحظة أثر الاصطدام الذي حصل للفوتون "أ" على الفوتون "ب" رغم وجوده على مسافة 25 كلم.

وقد سبق هذا النجاح العلمي إنجازات مماثلة لنقل الحالة الكمية للفوتونات كان أولها سنة 1997 وللذرات سنة 2004 ولكن لمسافات أقصر.

ورغم أن الأمر لا يتعلق هنا بالنقل الآني للمادة بل بمعلومات تخص الحالة الكمية لجسيم ما، فإن هذه النتائج ستكون هامة جدا في مجال الحوسبة الكمية التي تعتمد في معالجة البيانات على مبادئ ميكانيكا الكم وخاصة منها التشابك الكمي المذكورة سابقا ومبدأ التراكب الكمي الذي سيمكّن وحدة قياس البيانات المسماة كيوبت من اتخاذ ثلاث قيم وهي صفر أو واحد أو كليهما معا عكس الوحدة الكلاسيكية البايت التي لا يمكن أن تتخذ سوى القيمتين الأوليتين.

كما سيمكن التشابك الكمي من رفع درجة الأمان عند تبادل المعلومات بين نقطتين بشكل آني بما أن فك الترميز سيكون مستحيلا في أي نقطة أخرى من الشبكة.

لكن السؤال الرئيسي "هل سيأتي يوم ننتقل فيه آنيا من مكان لآخر؟" يظل دون إجابة حاسمة، فأكثر العلماء تفاؤلا يقولون إن ذلك غير ممكن حاليا أو حتى في المستقبل البعيد.

فالتقدم العلمي ورغم الجهود المضنية على مدى أكثر من عقدين لم يمكّن الإنسان إلى حد اليوم من نقل ذرة واحدة آنيا فما بالك بكتلة تحتوي على أكثر من مليار مليار مليار ذرة وهو ما يحتويه جسم إنسان متوسط الحجم. هذا إذا سلمنا جدلا أنه سيبقى حيا بعد تفتيت جسمه إلى طاقة قبل إعادة تركيبه ثانية.

إجابة قد تُشعر الحالمين بإمكان الانتقال الآني يوما بالإحباط. لكن العلم لا يعول عليه دائما لتحقيق الأحلام، فكثيرا ما خذل العلم الخيال.

____________ 
* إعلامي تونسي مختص بالشؤون العلمية