|  | 19 августа 2013 | Информационные технологии

Ученым впервые удалось передать информацию в пределах одного чипа с помощью квантовой телепортации

Квантовый чип


Благодаря усилиям многих групп ученых квантовая телепортация неуклонно приближается к тому моменту, когда ее практическое применение станет самой обычной технологией. И одним из последних достижений в этом направлении является работа швейцарских ученых, которым впервые в истории науки удалось реализовать передачу данных с помощью контролируемой квантовой телепортации в пределах одного чипа, структура которого весьма близка к структуре обычных компьютерных чипов.

Методы квантовой телепортации, которые были разработаны в ходе данных исследований, являются большим продвижением вперед к разработке реальных квантовых компьютеров и квантовых коммуникационных сетей, гарантирующих полностью безопасную передачу конфиденциальных данных.

В отличие от телепортов из "Звездного пути", технологии квантовой телепортации не перемещают материальные объекты в пространстве. С помощью этого метода осуществляется лишь передача квантовой информации между двумя взаимосвязанными, запутанными на квантовом уровне, объектами, чаще всего электронами, атомами или фотонами. В качестве передаваемой квантовой информации может выступать поляризация, энергия, направление вращения и другие физические характеристики, присущие квантовым объектам.

Создание работоспособного канала передачи квантовой информации является весьма сложной задачей, которая начинает покоряться ученым лишь в последнее время. Нестабильность квантовой телепортации является следствием "хрупкости" квантовых свойств частицы, которые разрушаются или изменяются под влиянием любого даже очень слабого внешнего воздействия. В момент передачи информации устройство-отправитель не может просто измерить квантовое состояние частицы и изменить его должным образом, сам факт этого измерения послужит причиной разрушения квантовой информации.

Структура псевдо-атома


В 1997 году ученые-физики разработали методику реализации квантовой телепортации, но, к сожалению, она работала крайне нестабильно, доставляя получателю лишь малый процент передаваемой информации. С того момента времени физики усовершенствовали технологии и в конце концов квантовая телепортация более-менее устойчиво работала с помощью фотонов, передаваемых через оптоволоконные кабеля на достаточно большие расстояния.

Не так давно группа ученых из Швейцарского федерального Технологического института в Цюрихе (Swiss Federal Institute of Technology Zurich, ETH Zurich), возглавляемая физиком Андреасом Валлрафф (Andreas Wallraff), создала первый полупроводниковый прибор, подобный компьютерному чипу, в пределах которого реализована технология передачи информации с помощью квантовой телепортации.

На кристалле чипа содержатся крошечные структуры, поведение которых соответствует поведению отдельных атомов. Эти структуры окружены и связаны с крошечными резонаторами, излучающими микроволновое излучение, которая позволяет управлять квантовым состоянием псевдо-атома и запутывает на квантовом уровне два псевдо-атома, расположенные по соседству. Программируя квантовую информацию одной из структур, исследователи добились изменения сигнала, считываемого со второй структуры, и наоборот.

Но что является самым примечательным, система квантовой телепортации Андреаса Валлрафф является наиболее быстродействующей системой на сегодняшний день, с ее помощью можно передать до 10 тысяч бит информации в секунду. Помимо такой беспрецедентно высокой для квантовых систем скорости переключения, эта система обладает крайне высокой надежностью, за все время экспериментов и исследований было зарегистрировано всего несколько случаев передачи недостоверной информации.

Описание разработанных методов, их теоретические обоснования и результаты проведенных экспериментов были опубликованы в журнале Nature, в выпуске от 15 августа 2013 года.




Ключевые слова:
Квантовая, Информация, Телепортация, Передача, Чип, Структура, Запутанность, Микроволновое, Излучение, Скорость, Надежность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Установлены новые рекорды дальности квантовой телепортации по оптическому в ...
  • Ученые реализовали квантовую телепортацию информации в пределах одного чип ...
  • Ученые впервые реализовали квантовую телепортацию между двумя объектами мак ...
  • Ученые достигли устойчивой квантовой телепортации на расстояние в 16 киломе ...
  • Получено экспериментальное подтверждение возможности телепортации.




  • 19 августа 2013 07:10
    #1 Написал: CMETAHbl4

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    10000 бит в секунду, но ведь это же не много
        
    19 августа 2013 08:09
    #2 Написал: Kibmax

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    CMETAHbl4,
    Помимо такой беспрецедентно высокой для квантовых систем скорости переключения

    Читайте внимательней fellow
    Маленькими шагами к большим открытиям.
        
    19 августа 2013 10:09
    #3 Написал: Sam Stone

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    CMETAHbl4,
    Угу, я помню Dial-up модемы на 19.9 Кб/сек =) И то быстрее)
    Kibmax, Столько сколько они денег вложили в открытие 9 Кб/с могли бы оплатить лечение пострадавших от землетрясений/войн/голода.
        
    19 августа 2013 12:43
    #4 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Люди, о чем вы? Одно дело передавать инфу по проводам привычным способом, и совсем другое квантовыми способами. Если по витой паре шурует поток электронов, то в квантовых системах инфа передается от одной запутанной частицы к другой. Причем в пределах одного чипа! Раньше для этого нужно было охлаждать частицы вплоть до абсолютного нуля - представляете себе размеры таких систем?


    --------------------
        

    Информация

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