|  | 11 декабря 2014 | Новости науки и техники

Установлен новый рекорд по дальности телепортации квантовой информации через оптическое волокно

Квантовая телепортация


В мире, где изучается и используется явление странной квантовой телепортации, был установлен новый рекорд дальности. В одном из экспериментов, в котором через оптическое волокно осуществлялась передача квантового спина, направления вращения, частицы света, фотона, было достигнуто самое большое на сегодняшний день расстояние действия этого явления, которое составило 25 километров (15.5 миль).

Во время проведения первых подобных экспериментов около пяти лет назад ученые были в состоянии телепортировать квантовую информацию, закодированную спином частиц света, на расстояние всего в несколько метров. Но с того момента утекло достаточно много времени, за которое ученые глубже разобрались в тонкостях происходящих процессов и разработали ряд новых технологий, которые позволили увеличить расстояние телепортации до десятков и сотен километров.

К сожалению, при помощи явления квантовой телепортации невозможно передать на расстояние материальные объекты, к примеру с Земли на борт космического корабля как это делалось в известном научно-фантастическом фильме "Звездный путь". Да и вообще, современным физикам еще неизвестны явления, при помощи которых можно телепортировать любую материю. Все технологии телепортации, используя явление квантовой запутанности частиц, могут передавать лишь квантовую информацию, выраженную тем или иным квантовым состоянием частицы.

Суть явления квантовой запутанности заключается в том, что квантовое состояние двух субатомных частиц, независимо от разделяющего их расстояния, остается взаимосвязанным. Когда состояние одной из частиц изменяется, это приводит к моментальному изменению состояния второй частицы.

Рекордный эксперимент по квантовой телепортации был проведен учеными из университета Женевы (University of Geneva), Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory) и Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology). Ученые использовали сверхбыстрый лазер, излучающий фотоны света с определенными характеристиками.

Время от времени в общем потоке фотонов появлялись пары фотонов, запутанные на квантовом уровне. Как только аппаратура регистрировала появление такой пары, то один из фотонов пары посылался в оптоволоконный кабель, а второй сохранялся на месте, будучи пойманным в ловушку специального оптического кристалла. После этого навстречу первому фотону, двигающемуся по оптоволоконному кабелю, выпускался третий фотон. При столкновении эти два фотона взаимно уничтожались, полностью исчезая из реальности. Тем не менее, квантовая информация, переносимая третьим фотоном до момента столкновения, появлялась у первого фотона, который находился в объеме оптического кристалла на ближнем конце оптоволоконного кабеля.

Следует отметить, что квантовая информация путем метода телепортации уже передавалась на расстояние в десятки и сотни километров, правда достигалось это при помощи луча достаточно мощного лазера, способного "прошить" большое расстояние. Однако, данный эксперимент является рекордсменом в области телепортации квантовой информации через оптическое волокно. Кроме этого, переданная информация была сохранена на некоторое время, затем успешно считана, что позволило передать эти данные для дальнейшей обработки.




Ключевые слова:
Квантовая, Телепортация, Фотон, Свет, Спин, Информация, Оптическое, Волокно, Лазер, Расстояние, Рекорд

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Установлены новые рекорды дальности квантовой телепортации по оптическому в ...
  • Установлен очередной рекорд по дальности квантовой телепортации через оптич ...
  • Ученым удалось осуществить квантовую телепортацию при помощи фотона, прошед ...
  • Китайские ученые-физики телепортировали фотоны на расстояние 100 километров ...
  • Ученые достигли устойчивой квантовой телепортации на расстояние в 16 киломе ...




  • 11 декабря 2014 13:10
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3922
    составило 25 километров

    Кабелек, по всей видимости, смотанным в бухту в лаборатории лежал-то. В реальности может все быть совершенно иначе.


    --------------------
        
    11 декабря 2014 13:50
    #2 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 148
    FomaNeverujuwij,
    Нехилая такая бухта! wink
        
    12 декабря 2014 04:58
    #3 Написал: NikSrat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 210
    Эм... может я конечно не правильно понимаю слово телепортация, но словосочетание "телепортации квантовой информации через оптическое волокно" вызывает у меня когнитивный диссонанс.
        
    12 декабря 2014 16:14
    #4 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    "…при столкновении эти два фотона взаимно уничтожались, полностью исчезая из реальности".
    Вот так вот! Потому и возникает когнитивный диссонанс. Законы сохранения никто не отменил (пока?), и тут надо следить за ручками экспериментаторов.
    А это, к сожалению, невозможно. Но можно обратиться к истокам этой игры в напёрстки (в данном случае фотоны) и шарик (какой-то параметр частицы- назовём его условно спин). Спин частиц в этой игре может принимать два противоположных значения (+ и -, 1 и 0, да и нет, +1 и -1 и пр.). Для двух одинаковых частиц, взятых совместно, может быть 4 комбинации спина (1и1, 0 и 0, 1и 0, 0 и 1). Доказано, что два первых сочетания очень маловероятны; то есть, частицы, взятые вместе (это и названо запутыванием), могут иметь только два последних сочетания параметра, противоположные. Если их не измерили, то они неизвестны и считается, что размазаны во всём пространстве, т.е. нет их. Теперь эти два фотона посылают по оптоволокну. После развилки один приходит и хранится, с неизвестным его спином; если он не измерен, считается, что его нет до момента измерения. Второй фотон отправлен от развилки по второму кабелю; навстречу ему отправлен третий фотон ДЛЯ считывания, ИЗМЕРЕНИЯ параметра. В этот момент (измерения) становится известным параметр первого фотона, т.к. он противоположен первому. Экспериментаторы радостно восклицают, что они мгновенно (в момент измерения значения параметра второго фотона) телепортировали и информацию о параметре первого фотона, и даже сам фотон.
    Как можно видеть, всё это замешано на том, что я для себя назвал махровым субъективизмом, а именно: наблюдатель считает - то, что он не ощущает (не измерил) - не существует, и появляется в момент наблюдения-измерения. Субъективизм - одно из философских течений с многочисленными ответвлениями и модификаациями - и служит идейной основой таких теорий и экспериментов.
    В описаниях этих опытов крайне редко упоминается то, что для их успеха нужна вторая, обычная линия связи. Иначе принявшие первый фотон не узнают результат измерения второго - а значит, согласно основам субъективизма, измерения не было. Но узнают-то они не мгновенно, а со скоростью света!!! (или курьера))). Какая же это мгновенная телепортация?
        
    13 декабря 2014 23:10
    #5 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 779
    vpreunov,
    спасибо за разъяснение, а то я с тех пор как первый раз услышал о таких экспериментах не мог понять "какого они лешего там затеяли" в чём суть.


    --------------------
        

    Информация

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