|  | 16 марта 2018 | Информационные технологии

Единственная квантовая частица может обеспечить передачу данных в двух направлениях одновременно

Передача информации


В мире классической физики в один момент времени информация может передаваться только в одном направлении, от отправителя к получателю. Однако, как показали ученые из Венского университета и австрийской Академии Наук, в загадочном мире квантовой физики информация может перемещаться при помощи одной единственной частицы-носителя сразу в двух направлениях, что невозможно с точки зрения классической физики.

В классических коммуникациях, на базе которых работает электронная почта и телефонная связь, к примеру, составляющая сообщение информация заключена в состоянии носителя этой информации, в электрическом токе или фотоне света, который может двигаться только в одном направлении. Для того, чтобы при помощи этого же самого носителя отправить информацию в обратном направлении, требуется сначала дождаться ее прибытия к приемнику. Другими словами, с точки зрения классической физики невозможно реализовать двухсторонний обмен информацией, используя в качестве носителя единственную частицу.

Однако, квантовая частица может находиться в состоянии квантовой суперпозиции, которое определяет не только значение информации, заключенной внутри этой частицы, но и то, что эта частица может находиться в двух местах одновременно. И в определенных условиях такая частица может нести информацию в двух направлениях одновременно, к каждому из участников обмена информацией.

"Рассмотрим самый простой сценарий, где два участника, Эллис и Боб, хотят обменяться информацией, к примеру, логической 1 и 0" - пишут исследователи, - "Оба участника кодируют соответствующие биты в один момент времени в виде состояния суперпозиции квантовой частицы и посылают свои части этой одной квантовой частицы друг другу". Для реализации такого сценария требуется всего лишь, что бы на середине пути между Бобом и Эллис находилось некоторое унитарное устройство, расщепитель луча света, к примеру.

Передача информации в оба конца при помощи одной квантовой частицы требует такого же количества времени, которое требуется для передачи информации в одну сторону классическим образом.

И в заключение следует заметить, что данная работа изначально являлась чисто теоретической. Однако, совсем недавно австрийские ученые проверили свои выкладки экспериментально, используя единичные фотоны света. Результаты этих экспериментов показали, что такой тип квантовых коммуникаций является абсолютно безопасным, ведь даже если кому-то и удастся перехватить часть информации, он не сможет сказать, в каком направлении она двигается, от отправителя к получателю, или наоборот.




Ключевые слова:
Квантовая, Частица, Состояние, Суперпозиция, Передача, Информация, Направление

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали "крупный вариант" кошки Шредингера
  • Ученые обнаружили новые квантовые частицы, являющиеся наполовину светом и н ...
  • Законы квантовой физики могут стать основой технологий изготовления однораз ...
  • Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фот ...
  • Ученые пытаются создать большую кошку Шредингера

  • Игровой автомат американских гангстеров


    16 марта 2018 07:31
    #1 Написал: cmp167

    Публикаций: 0
    Комментариев: 227
    А разве китайцы не тоже самое делали со спутника? ну может не в двух направления и/или не одновременно, но принцип то один.
        
    16 марта 2018 09:56
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4239
    ну может не в двух направления и/или не одновременно

    Не находите, что это принципиальная разница? Полу-дуплекс и полный дуплекс?


    --------------------
        
    16 марта 2018 12:35
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 562
    Оба участника кодируют соответствующие биты в один момент времени в виде состояния суперпозиции квантовой частицы и посылают свои части этой одной квантовой частицы друг другу". Для реализации такого сценария требуется всего лишь, что бы на середине пути между Бобом и Эллис находилось некоторое унитарное устройство, расщепитель луча света, к примеру.

    Очень мутное описание. Во-первых, что это за "части одной частицы"? Это либо одна и та же частица, либо две, находящиеся в суперпозиции. Но в обоих случаях при попытке что-то закодировать через частицу находящуюся в суперпозиции меняются характеристики всей системы, а не только той части, которая у одного из адресатов. Иначе говоря, кодирование одним участником эксперимента тут же заменит то, что закодировал другой, у квантов нет "памяти". А во-вторых, что это за расщепитель луча, который должен быть посередине? Какой еще луч, если речь идет максимум о 2 частицах, каждая из которых уже в руках у своего адресата, чего там расщеплять и в какой момент это должно происходить?
        
    16 марта 2018 18:27
    #4 Написал: cmp167

    Публикаций: 0
    Комментариев: 227
    Не находите, что это принципиальная разница?

    Нет, кто мешает одной стороне использовать оба канала для передачи, традиции и сомвестимость с древними стандартами, которые делались под еще более древнее железо, вайфай умеет гораздо гибче управлять шириной приемо-передачи, определяя по факту что нужнее - физическая среда используется гораздо эффективнее, а можно и поллинг включить и тогда не дуплекс не полудуплекс.

    Тут канал это физическая х-ка запутаная, она может быть одна, или две, или больше, и запутанных частиц может быть больше, то есть уже 3 участника сети могу слать и принимать одновременно, как вы это назовете - триплекс, а смысл есть?


    Очень мутное описание

    Согласен, раза три перечитал

    Во-первых, что это за "части одной частицы"?

    физические характеристики, напраление спина и тд, по сути каждая несет 1 бит, если конкретно спин использует один участник обмена, то другие х-ки останутся и будут доступны для использования для передачи бита другими узлами сети, в теории конечно, автор видимо сам не понял, либо тупо перевел не вникая - Чушь написал, носителем является имеено характеристика частицы, а не частица, а характеристик много, поэтому 1 электрон может нести больше одного бита, и абсолютно ничего уникального тут нет, первая реализация, разве только.

    А во-вторых, что это за расщепитель луча, который должен быть посередине? Какой еще луч

    Поток, а не луч, поток запутаных частиц. Каждый получает свою копию, и для передачи данных распутывает ее, о чем и узнает другая сторона, распутал - 1, не распутал - 0, вот и вся передача.

    Какой еще луч, если речь идет максимум о 2 частицах

    Кто сказал, что 2 максимум.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.