Канадские физики из Университета Ватерлоо теоретически обосновали возможность пересылки информацию из одного места в другое без передачи энергии. Вместо применяемых в сегодняшних коммуникационных протоколах реальных фотонов, которые всегда обладают энергией, метод, описанный в публикации Physical Review Letters, предполагает использование слабого квантового послесвечения виртуальных фотонов.
Это недавно предсказанное явление не переносит энергии, но получатель должен затратить ее на детектирование поступающего сигнала, подобно абоненту сотовой связи, оплачивающему входящий звонок.
Все электромагнитные поля содержат не только реальные фотоны, но также виртуальные, которые можно представить, как отпечатки в квантовом вакууме. При излучении реальных фотонов, распространяющихся со скоростью света, остается небольшое послесвечение виртуальных фотонов, движущихся с меньшей скоростью. Такое послесвечение не обладает энергией, но содержит информацию о событии, генерировавшем свет.
Реализовать передачу данных без энергии можно при соблюдении нескольких условий. Для этого, во-первых, требуются антенны, находящиеся в квантовой суперпозиции состояний (их роль в современной квантовой оптике выполняют атомы). Во-вторых, предлагаемый протокол возможен только в такой метрике пространства-времени, где виртуальные фотоны движутся медленнее скорости света. Например, послесвечение не возникает в нашем пространстве-времени с размерностью 3+1 если оно абсолютно плоское, но наличие некоторой кривизны делает передачу без энергии возможной.
Помимо важности для космологии, это открытие может найти практическое применение в технологиях квантовых коммуникаций. Как указано в статье, послесвечение возможно и в плоской метрике, отличной от 3+1, если имеется лишь одно пространственное измерение, что справедливо, например, для оптического волокна.
