Komunikace ze strany mimozemšťanů může probíhat na kvantové úrovni. Možná proto ji nejsme připraveni slyšet

Na to, že by galaxie měla být plná mimozemských rádiových vln, se vesmír zdá být strašně tichý. Nová studie naznačuje, že je to možná proto, že mimozemšťané vidí, že nemáme správné kvantové vybavení, abychom je slyšeli. Alespoň zatím ne.

Samozřejmě existuje celá řada pravděpodobných vysvětlení, proč léta pátrání nepřinesla ani sebemenší šum nelidské inteligence mezi hvězdami. Možná se všichni příliš bojí. Možná jsou všichni dávno mrtví. Možná jsme příliš nudní. Možná jen musíme být trpěliví. Možná jsme opravdu sami.

Nebo, podle teoretického fyzika Lathama Boyla z Edinburské univerzity, jsou mimozemšťané možná příliš cool na to, aby se učili postaru, protože objevili výhody využití qubitů, které jim umožňují nacpat více do jejich pásma. „Možnost mezihvězdné kvantové komunikace je zajímavá, protože zásadním způsobem rozšiřuje pojem mezihvězdné komunikace,“ vysvětluje Boyle ve svém článku, který si můžete stáhnout z předběžného recenzního serveru arXiv.

Pokud kvantová komunikace existuje, mohla by to být výhra pro vyspělé technologie na naší planetě, ale tento proces by nám znemožnil její detekci bez vážného vylepšení vybavení. Klasická komunikace využívá k odeslání zprávy základní vlastnosti elektromagnetických vln.

Úprava vlastností fotonů, jako je jejich počet nebo frekvence, může přenášet informace, které zůstanou čitelné přes obrovské rozlohy mezihvězdné nicoty, což umožňuje technologickým druhům, jako jsme my, přenášet zvuky, obrazy a text rychlostí světla. Jak lidé zjistili v minulém století, světelná vlna má mnohem větší význam než jen velikost a délka jejího vlnění.

Kvantová mechanika je místem, kde se klasická fyzika setkává s hazardem a kombinuje matematiku pravděpodobnosti se zákony, které určují fungování částic. Na základě tohoto zvláštního způsobu uvažování o vesmíru mohou světelné vlny existovat ve změti stavů, které proplétají jejich osudy, takže součet jejich vlastností lze využít k výpočtu, pozorování, komunikaci a dokonce i teleportaci informací způsobem, který jednotlivé fotony samy o sobě nedokážou.

Experimenty ukázaly, že rozmazaný stav pravděpodobnosti fotonu zůstává neporušený na docela působivé vzdálenosti, takže koncept mezihvězdných kvantových sítí je v principu proveditelný. Aby zvážil, jak by mimozemšťané mohli využít kvantovou povahu světla oproti klasické komunikační technologii, porovnal Boyle informační kapacitu každé z nich a různé způsoby, jak by chyby mohly zničit klasický, kvantový a kombinovaný přenos.

Přesné vysílání rádiového signálu na jakoukoli vzdálenost závisí na tom, zda přijímač zachytí alespoň malou část světelných vln. Teoreticky by mohl jediný foton přenést významnou informaci, což by umožnilo dostatek redundance pro světelné vlny, které se cestou ztratí v prázdnotě. Ne tak v případě kvantového spojení, kde se na jediném přenosu podílí více fotonů, z nichž většina musí být přijata v křehkém stavu, aby bylo možné zprávu přesně interpretovat.

Podle Boylových výpočtů by každá vysílací a přijímací anténa musela být široká více než 100 kilometrů (více než 60 mil), aby se zajistilo, že cestu přežije dostatečný počet kvantových stavů. To je také nejlepší scénář, který optimisticky počítá se sběrem vln od našeho nejbližšího galaktického souseda na nejvyšší frekvenci, která by mohla snadno projít zemskou atmosférou.

Menší antény by mohly shromažďovat kratší vlnové délky, ale aby měly naději na shromáždění dostatečného množství fotonů, musely by se nacházet nad naší atmosférou, například na Měsíci. Nebo by menší antény mohly být použity v obousměrné smyčce, kde by kvantové signály byly doprovázeny klasickými, což by zmírnilo proces korekce chyb natolik, že by se cestou mohlo ztratit ještě několik fotonů. Nicméně každý mimozemšťan, který by na nás chtěl křičet kvantově, by jistě disponoval technologií, která by naši planetu viděla dostatečně podrobně na to, aby došel k závěru, že by to nepadlo na úrodnou půdu. Proto by se o to ani nepokoušeli.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: arxiv.org, technofuture.cz