Kinijos mokslininkai sėkmingai teleportavo fotoną iš Žemė į palydovą, skriejantį 500 km aukštyje. Šis darbas – esminis žingsnis link pasaulinio masto kvantinio interneto.

Kvantinis rekordas

Ne taip seniai, dešimtojo dešimtmečio pradžioje, mokslininkai tik spekuliavo, kad teleportacija, naudojant kvantų fiziką, galėtų būti įmanoma. Nuo tada šis procesas tapo standartine operacija viso pasaulio kvantinės optikos laboratorijose. Tiesą sakant, pirmas pasaulyje kvantines teleportacijas už laboratorijos ribų dvi skirtingos komandos atliko vos pernai.

Palydovas Mo Ti yra itin jautrus fotoimtuvas galintis aptikti atskirų fotonų, paleistų nuo žemės, kvantines būsenas. Mo Ti buvo paleistas, kad mokslininkai galėtų išbandyti įvairioms kvantinėms operacijoms – susietumui, kriptografijai ir teleportacijai – skirtus technologinius blokus.

Ši teleportacija buvo paskelbta kaip vienas iš pirmųjų šių eksperimentų rezultatų. Komanda ne tik teleportavo pirmąjį objektą nuo žemės į orbitą, jie taip pat sukūrė pirmąjį „žemė – palydovas“ kvantinį tinklą, pagerindami ilgiausio atstumo, kuriuo buvo išmatuotas susietumas, rekordą.

„Tolimų nuotolių teleportacija yra fundamentalus didelio masto kvantinių tinklų ir paskirstytųjų kvantinių skaičiavimų elementas,“ sakė Kinijos komanda MIT Technology Review. „Ankstesnius teleportacijos eksperimentus tarp nutolusių vietų buvo galima atlikti tik maždaug 100 kilometrų atstumu dėl fotonų nuostolių šviesolaidžiuose ar ore.“

Teleportacijos apibūdinimas

Kokia mintis ateina, pagalvojus apie teleportaciją?

Tikriausiai ką nors iš mokslinės fantastikos klasikos, bet iš tiesų teleportacija yra kitoks procesas, nei matėme Star Trek.

Kvantinė teleportacija grindžiama kvantiniu susietumu — kai kvantinių objektų (pavyzdžiui, fotonų) rinkinys suformuojamas toje pačioje vietoje ir tuo pačiu laiko momentu. Taip jų egzistencija tampa bendra. Toks bendrumas išlieka, net jei kvantiniai objektai – šiuo atveju fotonai – atskiriami. Tai reiškia, kad vieno jų išmatavimas iš karto pakeičia kito būseną, nesvarbu, koks atstumas juos skirtų.

Tokia sąsaja gali būti panaudota kvantinės informacijos perdavimui, objektus jungiančiu susietumu „persiunčiant“ su vienu fotonu susijusią informaciją kitam. Taip antrasis fotonas perima pirmojo fotono tapatybę.

Voilà. Teleportacija.

Konkrečiai šiuo atveju, Kinijos mokslininkai kūrė susietų fotonų poras ant žemės maždaug 4 000 porų per sekundę sparta. Tada nusiųsdavo vieną tokį fotoną į palydovą, o kitą palikdavo ant žemės. Galiausiai jie išmatuodavo ant žemės ir palydove esančius fotonus, kad įsitikintų, kad susietumas vyksta.

Verta paminėti, kad ši technologija turi ir savo apribojimus. Transportuoti ką nors didesnio neįmanoma. Teoriškai, transportavimo apribojimų nėra, bet susietumas yra trapus dalykas ir ryšiai gali lengvai nutrūkti.

Nepaisant apribojimų, šis tyrimas pramina taką netgi dar ambicingesniems kvantinės teleportacijos tyrimams. „Šis darbas užmezgė pirmąjį patikimos ir itin tolimos kvantinės teleportacijos ryšį iš žemės į palydovą, esminį žingsnį link pasaulinio kvantinio interneto,“ sako komanda.

futurism.com

Komentarai ()