Прага: квантовая телепортация — это обмен снами

Главную премию Евросоюза по науке, которую вручали 2 декабря в Праге, ученые получили за применение квантовой телепортации и проверку митохондриальной гипотезы старения. 

«Миллион евро, который получают лауреаты Декартовской премии, служит не компенсацией ученому за долгие труды, а является свидетельством, сколь высоко Европейский союз ценит научное совершенство международных коллективов» — сказано в документах Европейской комиссии. И действительно, в отличие, скажем, от премии Нобеля премию Декарта дают таким научным коллективам, которые занимаются наукой здесь и сейчас. Более того, потратить эти деньги следует на продолжение исследований. 

В этом году счастье улыбнулось двум международным коллективам, которые возглавляют ученые из Скандинавии: миллион евро разделили между собой группа профессора Говарда Якобса из университета Тампере, которая изучает механизм старения, и группа профессора Андерса Карлссона из стокгольмской Королевской высшей технической школы, работающая в рамках европейской инициативы по созданию средств дальней связи с помощью квантовой телепортации фотонов. 

- Очень здорово было собраться здесь, в Праге, городе, известном своими пивоварнями, и получить премию за исследование митохондрий, — говорит профессор Якобс. — Вообще, опыт работы в международном коллективе показывает, что беседа за кружкой пива позволяет значительно проще решить научную проблему, чем два десятка публикаций. Мы занимаемся геномом митохондрий — это единственные образования, органеллы, имеющие собственный геном. Они служат энергетическими станциями клетки и, вырабатывая энергию, производят немало ядовитых отходов. Наша группа, в которую входят ученые из Финляндии, Италии, Швеции, Франции и Великобритании, провела большую работу, определила функции ключевых генов в геноме митохондрий и сумела связать многие мутации с конкретными болезнями, как наследственными, так и старческими. А сейчас мы вплотную подошли к проверке митохондриальной гипотезы старения, согласно которой отходы разрушают систему ремонта организма, и в первую очередь ДНК самих митохондрий. Нам удалось вывести мышь, у которой ДНК митохондрий очень слабо защищена, и эта мышь действительно стареет в десяток раз быстрее обычных! Изучив на такой модели механизм старения, связанный с митохондриями, мы сможем быстро продвинуться к поиску средств продления жизни, а также лечения многочисленных болезней, вызванных с нарушениями в производстве энергии. 

- Нашей целью было показать, что квантовая физика вполне способна выйти за порог лаборатории и превратиться в основу настоящей технологии, — рассказывает профессор Карлссон. — И мы это сделали. Чтобы осуществить квантовую телепортацию, нужно создать два одинаковых фотона, которые столь сильно связаны друг с другом законами квантовой механики, что воздействие на один из них неизбежно скажется на другом, причем независимо от расстояния, которое разделяет эти фотоны. Это свойство очень важно для криптографии: злоумышленник, прочитав один фотон, неизбежно испортит информацию, передаваемую вторым фотоном, и ничего не поймет. Мы создали устройство, которое разделяет фотоны на два луча, направили их в два оптических волокна, и мои швейцарские коллеги осуществили с их помощью безопасную передачу информации на шесть километров. Это рекорд — дело в том, что связь между фотонами постепенно теряется из-за их взаимодействия с материалом световода. А австрийские участники сделали возможным передачу информации для банка Вены с одного берега Дуная на другой. Такой успех с применением квантовой телепортации для практичной цели — первый, но не последний; я уверен, что в ближайшее время квантовые методы полностью изменят вид информационных технологий. Впрочем, вряд ли когда-нибудь удастся телепортировать человека, как это делают авторы фантастики. Скорее квантовая телепортация похожа на обмен снами. 

В этом году организаторы попросили приехать декартовских лауреатов предыдущих лет и отчитаться о том, как вручение премии изменило их жизнь. «Мы встретились с профессором Белоконем из Института элементоорганических соединений РАН, и выяснилось, что мы занимаемся одним и тем же — ищем асимметричные катализаторы, которые позволяют синтезировать выбранный оптический изомер. Это чрезвычайно важная проблема для фармацевтов — полезным действием обладает только один изомер, и приходится тратить огромные средства на очистку продуктов синтеза. После получения Декартовской премии в 2001 году мы запатентовали найденные катализаторы», — рассказал профессор Майкл Норт из лондонского Королевского колледжа. Сергей КОМАРОВ