 Телепортация не является реальностью, по крайней мере, не так, как это изображено в художественной литературе. Никто не мог заставить материальный объект физически исчезнуть в одном месте и появиться в другом месте. Но информация – это уже другая история.
На этой неделе, ученые установили новый рекорд по квантовой телепортации, мгновенно отправив сообщение от одной частицы света к другой частице в конце оптического волокна более 62 миль (100 километров) длиной. Квантовая памятка перемещается от одной частицы к другой, фактически перемещаясь в пространстве между ними.
Разработанная исследователями в японской телекоммуникационной компании, эта технология может повысить усилия по защите информации от хакеров. Она может быть основой ретрансляционных станций, называемых квантовыми ретрансляторами, которые надежно телепортируют данные на большие расстояния при связи друг с другом.
Как удивительно это бы ни звучало, телепортация между отдаленными частицами была проделана и ранее. Нынешний рекорд дальности в 88 миль принадлежит команде из Вены, которая выполнила телепортацию, используя лазеры, расположенные между двумя Канарскими островами в ночное время.
Световые лучи в открытом небе могут быть полезны для квантовых коммуникаций со спутниками. Но они не очень практичны для ежедневного использования на земле, потому что отправка информации таким образом, требует четкой линии видимости.
Если что-то на пути блокирует свет, как здание, например, то это представляет собой проблему. В такой среде города гораздо удобнее иметь возможность использовать оптическое волокно под землей.
Налаживание дальней связи между легкими частицами в волокне оказалось непростым, потому что свет имеет тенденцию поглощаться, когда он проходит через волокно. В прошлом году группа в Швейцарии смогла добиться 15-мильной телепортации.
Чтобы побить этот рекорд, исследователи начали с пары частиц, которые имели «жуткую» квантовую связь друг с другом. Частицы были запутанными - изменение одной частицы могло мгновенно изменить поведение другой, независимо от расстояния между ними. Даже после того, исследователи направили одну из частиц на расстояние в 62 мили по буферному оптическому волокну, их отношения остались нетронутыми.
Затем была добавлена третья частица из лазерной пульсации в ритме. Исследователи закодировали ее одним куском двоичных данных. По аналогии с единицей или нулем, хранящимся в бите современных компьютеров, пульс может прийти либо точно в срок с ударом лазера или с задержкой в триллионную секунды.
Эта частица данных затем встретилась с одной из перепутанных частиц (которые не перемещаются по оптическому волокну). По мере того, как частицы смешивались вместе, данные иногда передавались. Четверть времени, частица данных и ее новый аналог оказались в противоположных состояниях: одно на время, одно с задержкой. Когда это произошло, запутанные частицы в оптическом волокне мгновенно приняли состояние своего партнера, государства, противоположном, что частицы данных.
Эта часть передачи данных была мгновенной. Но чтение состояния этой далекой частицы требовало дополнительного сообщения, отправляемого с скоростью света, показав предел того, насколько быстро телепортация может использоваться для передачи информации.
С доказательством-из-принципа, исследование имеет ряд технологических препятствий, прежде чем оно может быть использован в практических приложениях. С одной стороны, этот метод работает, только если детекторы находятся на градус выше температуры абсолютного нуля. Это требует громоздких и дорогих холодильников.
Но исследователи, наблюдающие за этим и другими подобными экспериментами, проводимыми по всему миру, надеются, что они приведут к новым способам общения, и, возможно, квантовой версии Интернета.
|
