Физики из Китая и Канады провели «городскую» телепортацию (ФОТО)
19 сентября 2016
19.09.2016 - 23:44
Сразу две группы ученых из Китая и Канады заявили об успешном завершении экспериментов по телепортации частиц на 6 и 7 километров, используя обычные «городские» каналы оптоволоконной связи, говорится в статьях, опубликованных в журнале Nature Photonics.
Квантовая телепортация была впервые описана на теоретическом уровне в 1993 году группой физиков под руководством Чарльза Бенетта. По их идее, атомы или фотоны могут обмениваться информацией на каком угодно расстоянии в том случае, если были «запутаны» на квантовом уровне.
Для этого процесса необходим обычный канал связи, без которого мы не можем прочитать состояние запутанных частиц, из-за чего такую «телепортацию» нельзя использовать для передачи данных на астрономические расстояния. Несмотря на такое ограничение, квантовая телепортация чрезвычайно интересна физикам и инженерам по той причине, что ее можно использовать для передачи данных в квантовых компьютерах и для шифрации данных.
Физики из университета Хэфэя (Китай) и университета (Калгари) одновременно заявили о том, что им удалось совершить подобную телепортацию не в лаборатории, а используя «нормальное» городское оптоволокно с помощью необычной методики «транспортировки».
В классической процедуре квантовой телепортации участвует две стороны, отправитель-»Алиса» и получатель-»Боб». Если «Алиса» хочет телепортировать какую-то другую частицу «Бобу», то она одновременно замеряет состояние, в котором находились обе ее частицы, и передает результаты замера по обычной линии связи «Бобу».
Во время этого замера связь между «запутанными» частицами разрушается, и частица «Боба» переходит в те состояния, в которых находилась частица «Алисы» во время телепортации. Чтобы узнать, в каком именно состоянии она находилась, необходимы данные замеров, которые «Боб» может использовать для получения данных о свойствах частицы.
Ученые из Китая и Канады добавили в эту схему еще третьего «игрока» — промежуточное звено «Чарли». Оно имитирует передаточное звено в будущей квантовой компьютерной сети или центральный процессор квантового компьютера, соединенный с банками памяти в виде «Алисы» или «Боба».
Добавление «Чарли», как пишут Цзян-Вэй Пань (Jian-Wei Pan) из университета Хэфэя и Вольфганг Титтель (Wolfgang Tittel) из университета Калгари, позволило перенести все самые сложные и дорогие компоненты, производящие все квантовые замеры и требующие охлаждения до почти абсолютного ноля, внутрь этого «посредника». Это заметно упростило работу «телепортатора» и понизило стоимость «Алисы» и «Боба».
Китайские ученые телепортировали кубиты, а их канадские коллеги — запутанные пары фотонов, так как они преследовали разные цели. Так, физики из Хэфэя планируют использовать свое «ноу-хау» для создания квантовых компьютеров, а их конкуренты из Калгари — для разработки новых систем квантового шифрования.
Пока ни та, ни другая технология не пригодны для практического использования — «телепортатор» китайских ученых передает не более двух кубитов в час, а разработка их коллег из Канады передает около 17 связанных фотонов в минуту, но при этом имеет сильные ограничения для использования на практике.
Как надеются физики, в ближайшие годы ситуация улучшится на порядки по мере создания более чистых и надежных однофотонных излучателей и приемников фотонов. Они позволят обмениваться телепортируемыми частицами на более приемлемых скоростях. Когда эти проблемы будут решены, на Земле может появиться первый квантовый интернет, заключают физики.
Сразу две группы ученых из Китая и Канады заявили об успешном завершении экспериментов по телепортации частиц на 6 и 7 километров, используя обычные «городские» каналы оптоволоконной связи, говорится в статьях, опубликованных в журнале Nature Photonics.
Квантовая телепортация была впервые описана на теоретическом уровне в 1993 году группой физиков под руководством Чарльза Бенетта. По их идее, атомы или фотоны могут обмениваться информацией на каком угодно расстоянии в том случае, если были «запутаны» на квантовом уровне.
Для этого процесса необходим обычный канал связи, без которого мы не можем прочитать состояние запутанных частиц, из-за чего такую «телепортацию» нельзя использовать для передачи данных на астрономические расстояния. Несмотря на такое ограничение, квантовая телепортация чрезвычайно интересна физикам и инженерам по той причине, что ее можно использовать для передачи данных в квантовых компьютерах и для шифрации данных.
Физики из университета Хэфэя (Китай) и университета (Калгари) одновременно заявили о том, что им удалось совершить подобную телепортацию не в лаборатории, а используя «нормальное» городское оптоволокно с помощью необычной методики «транспортировки».
В классической процедуре квантовой телепортации участвует две стороны, отправитель-»Алиса» и получатель-»Боб». Если «Алиса» хочет телепортировать какую-то другую частицу «Бобу», то она одновременно замеряет состояние, в котором находились обе ее частицы, и передает результаты замера по обычной линии связи «Бобу».
Во время этого замера связь между «запутанными» частицами разрушается, и частица «Боба» переходит в те состояния, в которых находилась частица «Алисы» во время телепортации. Чтобы узнать, в каком именно состоянии она находилась, необходимы данные замеров, которые «Боб» может использовать для получения данных о свойствах частицы.
Ученые из Китая и Канады добавили в эту схему еще третьего «игрока» — промежуточное звено «Чарли». Оно имитирует передаточное звено в будущей квантовой компьютерной сети или центральный процессор квантового компьютера, соединенный с банками памяти в виде «Алисы» или «Боба».
Добавление «Чарли», как пишут Цзян-Вэй Пань (Jian-Wei Pan) из университета Хэфэя и Вольфганг Титтель (Wolfgang Tittel) из университета Калгари, позволило перенести все самые сложные и дорогие компоненты, производящие все квантовые замеры и требующие охлаждения до почти абсолютного ноля, внутрь этого «посредника». Это заметно упростило работу «телепортатора» и понизило стоимость «Алисы» и «Боба».
Китайские ученые телепортировали кубиты, а их канадские коллеги — запутанные пары фотонов, так как они преследовали разные цели. Так, физики из Хэфэя планируют использовать свое «ноу-хау» для создания квантовых компьютеров, а их конкуренты из Калгари — для разработки новых систем квантового шифрования.
Пока ни та, ни другая технология не пригодны для практического использования — «телепортатор» китайских ученых передает не более двух кубитов в час, а разработка их коллег из Канады передает около 17 связанных фотонов в минуту, но при этом имеет сильные ограничения для использования на практике.
Как надеются физики, в ближайшие годы ситуация улучшится на порядки по мере создания более чистых и надежных однофотонных излучателей и приемников фотонов. Они позволят обмениваться телепортируемыми частицами на более приемлемых скоростях. Когда эти проблемы будут решены, на Земле может появиться первый квантовый интернет, заключают физики.
Источник - Русская весна
