Will we ever be able to teleport? - Sajan Saini

هل سيصبح بمقدورنا الانتقال فعلا؟ - ساجان سايني

المترجم: Riyad Almubarak المدقّق: Fatima Zahra El Hafa

Is teleportation possible?

هل انتقال المواد عن بعد ممكن؟

Could a baseball transform into something like a radio wave,

هل من الممكن أن تتحول كرة البيسبول إلى موجات راديو مثلا،

travel through buildings,

تنتقل عبر المباني،

bounce around corners,

ترتد حول الزوايا،

and change back into a baseball?

وتعود مرة أخرى كرة بيسبول؟

Oddly enough, thanks to quantum mechanics, the answer might actually be yes.

شيء غريب فعلا، بفضل الميكانيكا الكمية، قد يكون الجواب نعم.

Sort of.

نوعاً ما.

Here's the trick.

إليكم الخدعة.

The baseball itself couldn't be sent by radio,

كرة البيسبول نفسها لا يمكن إرسالها عبر الراديو،

but all the information about it could.

ولكن كل المعلومات المتعلقة بها تستطيع ذلك.

In quantum physics, atoms and electrons

في الفيزياء الكمية، تفسّر الذرات والإلكترونات

are interpreted as a collection of distinct properties,

على أنها مجموعة من الخصائص المتميزة،

for example, position,

مثلاً، الموضع،

momentum,

and intrinsic spin.

قوة الدفع،

واللف المغزلي.

The values of these properties configure the particle,

قيمة هذه الخصائص تكوّن الجسيمات،

giving it a quantum state identity.

مما يعطيها هوية حالة كمية.

If two electrons have the same quantum state,

إذا كان لإلكترونين نفس الحالة الكمية،

they're identical.

إذا هما متطابقان.

In a literal sense, our baseball is defined by a collective quantum state

بالمعنى الحرفي، فكرة البيسبول معرّفة بحالة كم جماعية

resulting from its many atoms.

نتجت من ذراتها العديدة.

If this quantum state information could be read in Boston

إذا أمكن قراءة معلومات هذه الحالة الكمية في بوسطن

and sent around the world,

وأرسلت عبر العالم،

atoms for the same chemical elements could have this information

فلربما توجد ذرات لنفس العناصر الكيميائية لها نفس المعلومات

imprinted on them in Bangalore

مختومة عليها في بانجلور

and be carefully directed to assemble,

ويتم توجيهها لتتجمع بعناية،

becoming the exact same baseball.

لتصبح نفس كرة البيسبول.

There's a wrinkle though.

ولكن هناك مشكلة.

Quantum states aren't so easy to measure.

ليس من السهولة قياس الحالات الكمية.

The uncertainty principle in quantum physics

مبدأ عدم اليقين في فيزياء الكم

implies the position and momentum of a particle

يفرض أن موضع وقوة دفع الجسيم

can't be measured at the same time.

لا يمكن قياسها في نفس الوقت.

The simplest way to measure the exact position of an electron

تتطلب أبسط طريقة لقياس الموضع الفعلي لإلكترون

requires scattering a particle of light, a photon, from it,

أن يتشتت منه جسيم ضوء أو فوتون،

and collecting the light in a microscope.

ومن ثم تجميع الضوء في جهاز مايكرسكوب.

But that scattering changes the momentum of the electron in an unpredictable way.

ولكن ذلك التشتت يغيّر قوة دفع الإلكترون بطريقة لا يمكن التنبؤ بها.

We lose all previous information about momentum.

كما أننا نفقد كل المعلومات السابقة عن قوة الدفع.

In a sense, quantum information is fragile.

في جوهر الأمر، معلومات الكم سريعة الزوال.

Measuring the information changes it.

قياس المعلومات يغيّرها.

So how can we transmit something

إذًا كيف لنا أن ننقل شيئًا

we're not permitted to fully read without destroying it?

ليس من المسموح لنا قراءته بالكامل دون إفساده؟

The answer can be found in the strange phenomena of quantum entanglement.

تكمن الإجابة في ظاهرة التشابك الكمومي الغريبة.

Entanglement is an old mystery from the early days of quantum physics

التشابك الكمومي هو سر قديم من الأيام الأولى للفيزياء الكمية

and it's still not entirely understood.

ولم يتم كشف كل طلاسمه حتى اللحظة.

Entangling the spin of two electrons results in an influence

تشابك محوري إلكترونين اثنين ينتج عنه تأثير

that transcends distance.

يتجاوز المسافة.

Measuring the spin of the first electron

قياس محور الإلكترون الأول

determines what spin will measure for the second,

يحدّد أي من المحورين سيقيس الآخر،

whether the two particles are a mile or a light year apart.

وإذا ما كان الجسيمين على بعد ميل أو سنة ضوئية من بعضهما البعض.

Somehow, information about the first electron's quantum state,

بطريقة ما، معلومات الحالة الكمية للإلكترون الأول،

called a qubit of data,

تسمى كوبيت من البيانات،

influences its partner without transmission across the intervening space.

والذي يؤثر على شريكه دون الانتقال عبر مساحة التدخل.

Einstein and his colleagues called this strange communcation

أطلق إينشتاين وزملاؤه على هذا التواصل الغريب

spooky action at a distance.

اسم الفعل الشبحي عن بعد.

While it does seem that entanglement between two particles

بينما يبدو أن التشابك بين جسيمين

helps transfer a qubit instantaneously across the space between them,

يساعد على انتقال الكويبيت في الحال عبر الفضاء الفاصل بينهما،

there's a catch.

إلا أن هناك تعقيدًا في الأمر.

This interaction must begin locally.

لا بد أن يبدأ هذا التفاعل محليًا.

The two electrons must be entangled in close proximity

لا بد أن يتشابك كلا الإلكترونين على مقربة من بعضهما البعض

before one of them is transported to a new site.

قبل أن ينتقل أحدهما إلى مكان جديد.

By itself, quantum entanglement isn't teleportation.

التشابك الكمومي في حد ذاته ليس انتقالا للمادة.

To complete the teleport,

لإكمال هذا الانتقال،

we need a digital message to help interpret the qubit at the receiving end.

نحتاج إلى رسالة رقمية تساعد على فك تشفير الكويبيت عند المسُتقْبِلْ.

Two bits of data created by measuring the first particle.

يتم خلق عدد 2 بايت عن طريق قياس الجسيم الأول.

These digital bits must be transmitted by a classical channel

هذه البايتات الرقمية لا بد من نقلها عن طريق القنوات التقليدية

that's limited by the speed of light, radio, microwaves, or perhaps fiberoptics.

والتي تحدها سرعة الضوء أو الراديو أو الموجات الدقيقة أو ربما الألياف الضوئية

When we measure a particle for this digital message,

عندما نقوم بقياس جسيم لهذه الرسالة الرقمية،

we destroy its quantum information,

فنحن نفسد معلوماتها الكمية،

which means the baseball must disappear from Boston

الشيء الذي يعني أن كرة البيسبول لا بد أن تختفي من بوسطن

for it to teleport to Bangalore.

حتى تنتقل إلى بانجلور.

Thanks to the uncertainty principle,

بفضل مبدأ عدم اليقين،

teleportation transfers the information about the baseball

ينقل انتقال المادة معلومات كرة البيسبول

between the two cities and never duplicates it.

بين المدينتين ولا يكرّرها.

So in principle, we could teleport objects, even people,

لذا من حيث المبدأ، يمكننا نقل الأشياء وحتى البشر،

but at present, it seems unlikely we can measure the quantum states

ولكن في الوقت الحالي، لا يبدو أنه يمكننا قياس الحالات الكمّية

of the trillion trillion or more atoms in large objects

لترليونات وترليونات أو أكثر من الجزيئات في الأجسام الكبيرة

and then recreate them elsewhere.

ثم إعادة خلقها من جديد في مكان آخر.

The complexity of this task and the energy needed is astronomical.

تعقيد هذه المهمة والطاقة اللازمة شيء هائل.

For now, we can reliably teleport single electrons and atoms,

في الوقت الراهن، يمكننا نقل الإلكترونات والذرات على نحو موثوق به،

which may lead to super-secured data encryption

الشيء الذي يقود إلى تشفير بيانات عالي التأمين

for future quantum computers.

من أجل حواسيب الكم المستقبلية.

The philosophical implications of quantum teleportation are subtle.

إن الآثار الفلسفية للانتقال الكمي خفية.

A teleported object doesn't exactly transport across space

الأشياء المنتقلة لا تنتقل فعليا عبر الفضاء

like tangible matter,

مثل الأشياء الملموسة،

nor does it exactly transmit across space, like intangible information.

كما أنها لا تنتقل تحديدا عبر الفضاء مثل المعلومات غير الملموسة.

It seems to do a little of both.

هي بعض من كل.

Quantum physics gives us a strange new vision

فيزياء الكم تعطينا نظرة جديدة غريبة

for all the matter in our universe as collections of fragile information.

لكل الأشياء في عالمنا كمجموعات من المعلومات سريعة الزوال.

And quantum teleportation reveals new ways to influence this fragility.

كما أن الانتقال الكمي يكشف عن طرق جديدة للتأثير على هذا القصر.

And remember, never say never.

وتذكر، لا تقل أبدا لا يمكن.

In a little over a century,

خلال أقل من قرن،

mankind has advanced from an uncertain new understanding

تقدم الإنسان من فهم جديد غير محدد

of the behavior of electrons at the atomic scale

لسلوك الإلكترونات عند مستوى الذرة

to reliably teleporting them across a room.

إلى نقلها على نحو موثوق به عبر مساحة ما.

What new technical mastery of such phenomena

ما هو التفوق التقني الذي يمكننا الوصول إليه لهكذا ظاهرة

might we have in 1,000, or even 10,000 years?

خلال 1000 أو حتى 10000 سنة؟

Only time and space will tell.

فقط الزمان والمكان سيجيبان على هذا التساؤل.