space

Квантовая телепортация достигает максимального расстояния

teleportНовый рекорд  дальности был установлен в странном мире квантовой телепортации.

В недавнем эксперименте, квантовое состояние (направление в котором оно вращалось) лёгкой частицы, мгновенно переместившейся на 15,5 миль (25 километров) по оптическому волокну, стало пока  самой дальней успешной телепортацией. Достижения в квантовой телепортации могут привести к улучшению Интернета и к безопасности связи, и приблизить учёных к разработке квантовых компьютеров.

Около пяти лет назад, исследователи могли телепортировать только квантовую информацию, такую как в каком направлении вращается частица на несколько метров. Сейчас они могут пучок такой информации на несколько миль.

Квантовая телепортация не означает что человек может мгновенно из Нью-Йорка переместиться в Лондон, или оказаться на борту космического корабля как это показывается на телевидении в сериале «Звёздный путь». Физики не могут мгновенно переместить вещь, но они могут переместить информацию с помощью квантовой телепортации. Это работает благодаря странному квантовому свойству механики под названием «квантовая запутанность».

Квантовая запутанность происходит когда две элементарные частицы поддерживают связь независимо от того, как далеко они друг от друга. Когда одна частица нарушается, она мгновенно влияет на запутанного партнёра. Невозможно сказать о состоянии и той и другой частицы, пока  напрямую  измеряется состояние одной, но измерение одной частицы определяет состояние её партнёра.

В новом, рекордном эксперименте, исследователи  из Университета Женевы, Лаборатории реактивного движения (научно-исследовательский центр НАСА) и Национального института стандартов и технологий использовали сверхбыстрый лазер для откачки фотонов. Каждый раз в то время оба фотона были бы запутаны. После того как исследоаватели получили запутанную пару, они направили один вниз по оптическому волокну а другой оставили в кристалле на другом конце кабеля. Затем они запустили третью частицу света в сторону фотона вниз по кабелю. Когда две столкнулись они уничтожили друг друга.

Хотя оба фотона исчезли, квантовая информация от столкновения появилась в кристалле который держал второй запутанный фотон.

Проходя расстояние

Квантовая информация уже предавалась на десятки километров, но это переданная дальше всего с помощью оптического волокна, и затем записанная и сохранённая на другом конце. Другие эксперименты квантовой телепортации которые передавали фотоны, использовали лазеры вместо оптического волокна для передачи информации. Но в отличии от лазерного метода, метод с использование оптического волокна может быть использован для развития технологий таких как квантовые компьютеры, которые подходят для очень быстрых вычислений, или квантовая криптография которая может сделать связь безопасной.

Физики думают, что квантовая телепортация сделает беспроводную связь безопасной – что является очень трудно, но важно в условиях растущего цифрового мира. Достижения в квантовой телепортации также могут сделать онлайн-банкинг более безопасным.

Поделиться с друзьями: