Квантовая телепортация: все, что вы жаждили познать, однако страшились спросить

    В минувшем месяце вышло сразу же два увлекательных действия в сфере квантовых технологий: китайские ученые телепортировали фотоны света с наземной станции на галлактический спутник и прошла каждогодная конференция ведущих профессионалов квантовой физики в Москве. Изданию Business Insider удалось изловить на ней врача Юджина Ползика из Колледжа Нильса Бора, единого из ведущих профессионалов квантовой телепортации, и расспросить его по самым различным вопросцам, включая об выдающемся успехе его китайских коллег.

    «Телепортации подобного рода проводились в лабораторных критериях начиная гораздо с 1997 года, но китайским ученым удалось достигнуть сего необычного технологического спецэффекта при огромном расстоянии», — пометил Ползик.

    В 2012 году команда европейских ученых удачно телепортировала фотоны меж двумя Канарскими островами. Меж передающим и принимающим приборами расстояние составляло 141 километр. Китайским же исследователям удалось побить этот рекорд в июле, когда они удачно телепортировали фотоны на расстояние наиболее 500 км.

    Мы издавна мечтаем об схожей технологии из «Звездного пути», хотя наша интуиция все время гласила об фолиант, что телепортация в принципе невозможна. Но физика нашего настоящего мира, в каком мы повседневно пребываем, не достаточно похожа на физику мира квантов. Тут законы падающего валуна с обрыва горы и рулевые электронами и отдельными фотонами света целиком различаются от тамошнего, что мы привыкли созидать. Потому в этаком необычном мире может быть почти все, в фолиант числе и телепортация. На как только во всех отношениях этом разобраться? Начать следует с квантовой запутанности.

    Что этакое квантовая запутанность?

    Время от времени две квантовые крупицы оказываются зеркально связанными. Дабы ни происходило с одной из этих частиц, то же самое будет происходить и с альтернативный. Даже ежели они отделены крупными расстояниями. Они как и раньше остаются двумя отдельными объектами, однако причем являются схожими во всех отношениях. Когда две крупицы делят меж собой свои состояния, то этакие крупицы именуются запутанными.

    «Предположим, я сделал пару запутанных фотонов», — поясняет Ползик.

    «Я оставляю один у себя, а уж альтернативный отправляю при помощи лазера на находящийся на орбите галлактический спутник, надеясь на то, то фотон достигнет точки предназначения. Телепортацию можно полагать удачной лишь при зонировании состояния запутанности двух фотонов меж передающей и получающей станциями».

    Главная техно сложность процесса телепортации заключается в телепередаче фотона на некоторое расстояние от запутанной частицы-партнера. В случае с китайским тестом, один фотон присутствовал в лаборатории на Планете земля, а уж второй был удачно выслан к орбитальному спутнику. Конфигурации, произошедшие с фотоном на Планете земля в рамках манипуляций ученых, отразились а также и на фотоне, находящемся в космосе, – это же и существуют квантовая телепортация в чистом образе.

    Как только осознать, получил ли спутник подходящий фотон, а уж и не какую-то случайную частичку света?

    Предпринять это же относительно ординарно благодаря процессу, именуемому спектральной фильтрацией. Он дозволяет ученым обусловить и проследить за отдельными фотонами света, маркируя них ни на что непохожим идентификационным номером.

    «Вам знаменита частота фотона, который вы посылаете, для вас знаменита его направленность. Спутник ориентирован на родник отправки, размещающийся на Планете земля. Ежели вы размещаете максимально оптимальным оптическим оборудованием изнутри и снаружи, то эта оптика лицезреет только родник, и ничего больше», — продолжает разъяснение Ползик.

    Способ спектральной фильтрации безразличен к «шуму» в образе остальных фотонов. К примеру, при проведении такого же опыта на Канарских островах телепередача проводилась при отчетливом солнечном небе.

    Происходила телепередача миллионов фотонов на спутник, однако перед началом точки предназначения добрались лишь 900. Посему?

    Чем далее вы пытаетесь выслыть запутанный фотон, тем самым наименее действенным становится этот процесс. Наиболее тамошнего, атмосфера Почвы присутствует в константном движении, потому утратить фотоны на них пути следования в открытый космос проще элементарного.

    «Даже если б там и не существовало атмосферы, для вас как и раньше нужно фокусировать луч света, дабы он был ориентирован на спутник. Ежели посветить лазерной указкой на длань, то точка света будет мелкой, однако стоит ли лишь удалить лазер, и точка становится все больше – это же закон дифракции», — разговаривает Ползик.

    С почвы освещению достаточно мудрено пробиться к космосу (к оптическому приемнику, установленному на орбитальный спутник). Он очень искажается, потому большая часть фотонов ординарно уходит в никуда.

    «Добиться удачной телепортации можно только на максимально куцем промежутке времени. В общем смысле это же максимально непрактично, однако все же методы внедрения этойданной для нас технологии можно найти», — продолжает Ползик.

    Квантовая телепортация – это же вероятность моментальной телепередачи заданных?

    И не вконец. Телепортируемые объекты и не исчезают, а уж потом вновь рождаются кое-где гораздо. Ученые задействуют состояние запутанности для телепередачи инфы об квантовом состоянии единого фотона на альтернативный. Без данной инфы фотону придется на физическом уровне преодолевать всю дистанцию меж передатчиком и приемником. И снова же, информация и не передается одномоментно. Этакое может быть лишь тогда-то, когда отправитель проводит измерение квантового состояния собственного фотона, тем изменяя состояния фотона на приемнике. По причине квантовой запутанности по большому счету один фотон «становится» иным фотоном.

    Эдак зачем все это же надо?

    Квантовая телепортация способна обосновать концепт способности сотворения сверхзащищенной мировой коммуникационной паутине. Как только ключ, открывающий замок, сообщение переданное по квантовой паутине достигнет лишь тамошнего адресата, который владеет адекватно запутанным фотоном, который дозволит это же сообщение получить и дочитать.

    Альберт Эйнштейн в один прекрасный момент именовал квантовую запутанность «жутким дальнодействием», однако это же дальнодействие является базовым ингридиентом, с помощью которого все ишачит. И в один прекрасный момент он готов стать драйвером нашего неопасного общения в дальнейшем.