|  | 22 октября 2017 | Новости науки и техники

Ученые добились успешного обмена состоянием квантовой запутанности между двумя источниками фотонов, разделенных 100 километрами оптоволокна

Квантовая запутанность фотонов


Группа исследователей из китайского университета Науки и техники (University of Science and Technology of China, USTC) продемонстрировала работу новой технологии, позволяющей производить обмен запутанными фотонами света между двумя источниками, разделенными оптическим волокном, длиной 103 километра. При этом, несмотря на большую длину оптического волокна, оба источника физически разделяло расстояние в 12.5 километров, а для более правдоподобного моделирования условий реального мира часть кабеля была проложена под землей, часть - по воздуху, а оставшаяся часть была сложена в виде бухты в помещении лаборатории.

Из-за высокой восприимчивости к воздействиям из окружающей среды подобный обмен квантовой запутанностью ранее был возможен на расстоянии в несколько километров. При этом, оптическое волокно прокладывалось только в подземном туннеле, что позволяло свести к минимуму отрицательное влияние факторов окружающей среды.

Для того, чтобы произвести обмен запутанностью на рекордном расстоянии, китайские ученые использовали два 1-ГГц независимых источника пар запутанных фотонов, снабженных дополнительными системами, позволяющими получить высокостабильный поток пар запутанных фотонов света. Эти потоки были направлены в оптическое волокно, 77 километров которого хранилось в виде бухты в лаборатории, 1 километр был проложен по воздуху и 25 километров - по туннелям подземных коммуникаций. Это было сделано для того, что бы обеспечить воздействие на передаваемые по оптоволокну фотоны различных видов помех и источников шумов.

Проведенные учеными эксперименты показали, что уровень потерь, задержки и стабильность оптического канала передачи, за счет использования дополнительных мер, соответствовали аналогичным показателям специально защищенных оптоволоконных линий, проложенных исключительно в подземных туннелях. Данное достижение является доказательством того, что технологии передачи квантовой запутанности могут работать не только на "городских" дистанциях, но и на так называемых "междугородних" дистанциях, расстояниях, соответствующих расстояниям между разными городами.

"Обмен квантовой запутанностью на большом расстоянии является ключевым моментом будущих квантовых оптоволоконных сетей, которые станут основой так называемого "квантового Интернета"" - рассказывает Ло Хой-Квонг (Hoi-Kwong Lo), - "И для практической реализации подобных технологий нам потребовались новые методы синхронизации источников фотонов, методы управления и измерения поляризации и новая технология стабилизации излучаемого источником потока фотонов".




Ключевые слова:
Оптическое, Волокно, Дальность, Квантовая, Запутанность, Фотон, Свет, Источник, Стабильность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Использование квантовой памяти позволило реализовать на практике технологию ...
  • Установлены новые рекорды дальности квантовой телепортации по оптическому в ...
  • Ученые установили рекорд по дальности квантовой телепортации при помощи зап ...
  • Ученым удалось осуществить квантовую телепортацию при помощи фотона, прошед ...
  • Осуществлена квантовая телепортация через 97-километровое озеро на открытом ...




  • 23 октября 2017 07:03
    #1 Написал: Сережа

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4
    Вот телепортация,это передача информации на расстояние.я слышал,что благодаря открытию гравитационных волн,хотят сделать радио из гравитационных волн.скорость передачи будет со скоростью света.квантовая телепортация не позволяет передавать информацию быстрее скорости света...какая то путанница во вселенной или нет?
    А еще,с какой скоростью движется фотон?а если по теории струн?по ней ведь в микромире то же есть вселенные.то есть скорость зависеть должна от размера?а что делать в расширяющейся вселенной?или я сейчас пишу бред?
    Не судите меня строго,лучше помогите разобраться,ссылка в вк,пишите.
    Достаточно пиарить свой раздел в ВК. В следующий раз - пожизненный бан. Админ
        
    23 октября 2017 10:39
    #2 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 292
    Гравволны это гравволны, а квантовая запутанность это квантовая запутанность. И достоинство последней в плане инф.телепортации - мгновенная передача инфы, т.е. передача инфы со скоростью больше скорости света.
        
    24 октября 2017 14:58
    #3 Написал: interim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 209
    Цитата: Bond013
    передача инфы со скоростью больше скорости света.


    )) нутка, поясните, кто, кому, куда и какую именно информацию способен передать быстрее, чем скорость света в наблюдаемой вселенной?)


    --------------------
        
    24 октября 2017 15:54
    #4 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 292
    Цитата: interim
    )) нутка, поясните, кто, кому, куда и какую именно информацию способен передать быстрее, чем скорость света в наблюдаемой вселенной?)


    а шо? Низя быстрее? ёёёёёёмоёёёёёё... А я и не знал.... Спасибо Интерим, скажу ребятам чтоб быстрей не передавали, ато устроили тут гонки информационные, понимаешь-ли, Битошумахеры хреновы... feel
        
    24 октября 2017 16:06
    #5 Написал: interim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 209
    Цитата: Bond013
    ато устроили тут гонки информационные


    угу. распространяют эти ребятки ложные слухи о фейковых новостях - для далеких от реального понимания физики. а тут, оказывается, и Вы решили подключились к компании этих шарлатанов, не понимая, что по оптоволокну нельзя передать информацию даже со скоростью света, не говоря, чтобы быстрее))

    ЗЫ существует единственная возможность передать информацию быстрее скорости света -- для этого необходимо создать кротовую нору (так называемый мост эйнштейна-розена)в пространстве времени.. но как это сделать и возможно ли такое, в принципе -- пока за границами понимания.

    ЗЗЫ хотя, намекну, что мы с вами живем в такой норе, связывающей нашу наблюдаемую вселенную в единое целое)


    --------------------
        
    25 октября 2017 14:32
    #6 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 292
    Цитата: interim
    подключились к компании этих шарлатанов, не понимая, что по оптоволокну нельзя передать информацию даже со скоростью света, не говоря, чтобы быстрее))


    не решил, не подключился и даже прекрасно понимаю что по оптоволокну нельзя передать информацию даже со скоростью света. Если я правильно интерпретировал статью, то получается что по оптоволокну они передают не информацию, а "синхро", т.е.фотон запутанный с другим на квантовом уровне. И передача этого "синхро" производится на скоростях не превышающих скорости света. А вот когда один запутанный фотон окажется в ОВНе передающей стороны, а второй - в ОВНе принимающей стороны, то появиться возможность передать информацию мгновенно, невзирая на расстояния, просто-напросто изменив квантовое состояние одного из фотонов и считав квантовое сосотояние другого фотона. Самое главное в этом "восточном" деле - не "растерять" квантовую запутанность фотонов во время "обычной" доставки фотонов принимающей и передающей стороне, что и является проблемой. Именно об этой проблеме и идётся в данной статье. Надеюсь, против такого объяснения Вы не будете возражать? Немного пофантазировав, можно представить себе будущее "этого дела" таким образом: есть у нас два идентичных устройства объёмом МногоМного МБ-ГБ-ТБ-ПБ.... Соединяем их и "синхронизируем", тем самым запутывая каждый бит памяти устройства А с соответствующим битом устройства Б. Устройство А оставляем на Земле. Берём устройство Б, садимся на ЧегототамЛёт и летим ...ТЬ лет на Альфа-Центравру например. Уря, прилетели. Теперь изменяем квантовые состояния ячеек памяти устройства Б при помощи скажем вебкамеры и микрофона и, о мирыкыл (непереводимое казахское слово wink ), дисплей и колоночки подключённые к устройству А, которое на Земле показывает нас и нас даже слышно!!! Причём в реальном масштабе времени! Конечно-же для осуществления такого мирыкыл нужно чтобы квантовая запутанность сохранялась долго- долго!!! Зато есть неоспоримый плюс - не надо среды передачи.

    Цитата: interim
    единственная возможность передать информацию быстрее скорости света -- для этого необходимо создать кротовую нору


    Возможно. Но этот вопрос весьма спорный. Если рассматривать голые факты, без привязывания теорий, то НИКТО ещё не смог доказать что скорость света - максимальная во вселенной, скорость света во всех точках вселенной одинакова (в вакууме например), скорость света не будет изменяться с изменением вселенной. Да что там говорить, мы даже не знаем толком что такое свет, совершенно несправедливо называя его электромагнитным излучением определённой частоты или длины волны, при этом ахая когда открываются всё новые и новые "достопримечательности" того что мы называем светом.
        
    25 октября 2017 22:14
    #7 Написал: interim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 209
    Цитата: Bond013
    появиться возможность передать информацию мгновенно, невзирая на расстояния, просто-напросто изменив квантовое состояние одного из фотонов и считав квантовое сосотояние другого фотона


    ну, уж нет, дорогой Бонд. как-то Вы с этим пока не разобрались. состояние (точнее, корреляции между частями ) квантовой системы можно определить, проведя измерения над любой из ее частей, сколь угодно далеко разнесенных друг от друга. но при этом управлять/манипулировать состоянием разнесенных частей невозможно! принцип локальности тут не нарушается. поэтому использовать спутанность для передачи информации быстрее скорости света невозможно. эти свойства можно использовать в других интересных применениях (к примеру, для криптографии), но не для нарушения базового принципа СТО)

    разберитесь с Вашими заблуждениями, пожалуйста
    https://hi-news.ru/science/mozhno-li-primenit-kvantovuyu-zaputannost-dlya-kommun
    ikacij-bystree-sveta.html


    --------------------
        
    26 октября 2017 15:51
    #8 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 292
    Цитата: interim
    ну, уж нет, дорогой Бонд. как-то Вы с этим пока не разобрались. состояние (точнее, корреляции между частями ) квантовой системы можно определить, проведя измерения над любой из ее частей, сколь угодно далеко разнесенных друг от друга. но при этом управлять/манипулировать состоянием разнесенных частей невозможно! принцип локальности тут не нарушается. поэтому использовать спутанность для передачи информации быстрее скорости света невозможно. эти свойства можно использовать в других интересных применениях (к примеру, для криптографии), но не для нарушения базового принципа СТО)

    разберитесь с Вашими заблуждениями, пожалуйста
    https://hi-news.ru/science/mozhno-li-primenit-kvantovuyu-zaputannost-dlya-kommun


    ikacij-bystree-sveta.html



    Дружище, Вы меня удивляете в последнее время... Хорошо, беру кусок статьи из вашей ссылки и кой-чего подчеркну красным:


    Представьте себе две монеты, каждая из которых может выпасть орлом или решкой. Одна монета у вас, другая у меня, а мы находимся чрезвычайно далеко друг от друга. Мы подбрасываем свои монетки в воздух, ловим их и шлепаем на стол. Перед тем как взглянуть на выпавшую фигуру, мы ожидаем, что решка выпадет с вероятностью в 50/50, и орел, конечно, также. В обычной, незапутанной Вселенной, ваш и мой результаты будут независимы друг от друга. Если у вас выпадет решка, моя монета с вероятностью в 50% упадет орлом или решкой. Но при определенных условиях эти результаты могут быть запутаны: если вы проводите этот эксперимент и получает решку, вы будете знать, что моя монета с вероятностью в 100% покажет орла, еще до того, как я вам об этом сообщу. Вы узнаете об этом мгновенно, даже если мы будем разделены световыми годами и не пройдет ни единой секунды.

    Теперь беру Вики и делаю тож-самое:

    Квантовая запутанность[1][2] — квантовомеханическое явление, при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми (например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда если при измерении спина первой частицы спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот). Такая взаимозависимость сохраняется, даже если эти объекты разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий. Измерение параметра одной частицы приводит к мгновенному (выше скорости света) прекращению запутанного состояния другой, что находится в логическом противоречии с принципом локальности (при этом теория относительности не нарушается и информация не передаётся).

    Причём эти объяснения - "стандартнонаучны". Здесь Вы не найдёте глубинного понимания процесса квантовой запутанности, поскольку квантовая запутанность - это только надводная часть до сих-пор неизученного наукой айсберга. И ни господин Эйнштейн с его ОТО-СТО и фразой о "призрачном дальнодействии", никто иной, включительно с Верлинде, толком не могут описать этот айсберг из-за отсутствия безыблиемого фундамента для своих теорий.
        
    27 октября 2017 02:21
    #9 Написал: interim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 209
    Цитата: Bond013
    Измерение параметра одной частицы приводит к мгновенному (выше скорости света) прекращению запутанного состояния другой


    здесь написана глупость, насчет "мгновенности" или "выше скорости света". кто-то безграмотный это написал и всех этим только запутал. при том, что там же подчеркивается, что информация при этом никуда не передается. последнее правильно. но если информация не передается, то причем тут вообще скорость света??))

    представьте, что вы случайно засунули в разные коробки правую и левую перчатку от одной пары. одну отдали подруге, которая улетела на другой конец "света". когда вы вскроете свою коробку (как и любое измерение, это тоже потребует некоторого времени, чтобы повозиться с открыванием и разглядыванием. какая может быть мгновенность!;) но как только вы разглядели, что у вас находится перчатка на левую руку, то точно знаете, что у подруги в коробке правая.. и что в этом удивительного для вас?? а вот подруга об этом ничего не будет знать -- вскрывали ли вы свою коробку или нет, и тем более какую перчатку обнаружили до того, как вы ей позвоните и сообщите о своем результате любым иным традиционным способом. при этом она и сама, когда захочет, может узнать о том, какая у вас перчатка, взглянув для этого на свою. но передачи информации здесь нет никакой.

    да. это классика. но для квантовой перчатки ничего не поменяется, с точки зрения информации, за исключением того, что конкретной перчатки в коробке не существует, пока вы в свою коробку не загляните. и для подруги ее там не существует. но когда глянете, то для каждого из вас все будет выглядеть ровно так, как если бы перчатки в коробках были)) хотя сравнить свои измерения, вы сможете только встретившись или связавшись по обычным каналам связи, сообщив друг другу о своих результатах.. и если результаты ваши не совпадут, то это будет означать, что кто-то третий уже успел влезть и подменить содержимое. узнаете об этом "мгновенно", как бы далеко этот третий не успел от вас удрать)) да, но вы сможете только определить факт вскрытия коробочки/коробочек, а не то, кто это, когда и каким образом сделал.
    как-то так.)

    вот тут все разжевано предельно ясным языком:
    https://geektimes.ru/post/279050/


    --------------------
        
    28 октября 2017 21:48
    #10 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 89
    Bond013,
    АХАХАХ)))
        
    31 октября 2017 10:56
    #11 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 292
    Цитата: interim
    здесь написана глупость, насчет "мгновенности" или "выше скорости света". кто-то безграмотный это написал и всех этим только запутал. при том, что там же подчеркивается, что информация при этом никуда не передается. последнее правильно. но если информация не передается, то причем тут вообще скорость света??))


    Поскольку я всё-ещё считаю что "Вы не потяряны для мира" я всё-же продолжу попытки переубедить Вас wink "Перчаточный" пример, конечно, убедителен, но опять-же, это стандартнонаучное мнение, т.е. обобщённо можно сказать что квантовая запутанность - это всего-навсего наше незнание что именно находится в коробке, левая или правая перчатка... На самом же деле суть именно в левой и правой перчатке, в существовании антагонистов, математических антиподов и мест в которых они должны располагаться... По поводу-же мгновенности, ну давайте я тоже предложу Вам несложный мысленный эксперимент. Возьмём 3Д-спейс, стандартноматематический с осями XYZ и всучим туда 2Д-объект, скажем лист бумаги, перпендикулярно оси Z. Пусть на листе будет что-то написано. Что мы можем скать о надписи с точки зрения физики? Только то что надпись расположена на одной высоте, т.е. для всех букв Z=Const. Теперь напряжём воображение чутка больше и возьмём стандартный 4Д-спейс, "3Д-лист бумаги" и расположим его "перпендикулярно" оси T. Что можно сказать о надписи на таком листе с точки зрения физики? 1) Надпись сделана мгновенно поскольку для всех букв T=Const. 2) C точки зрения Стандаотной модели можно сказать что чернила, которыми сделана такая надпись - невесомы, т.е. не обладают массой или другими словами чернила эти - глюонные.. Так понятно о мгновенности? Заодно и чётко прослеживается связь между осью Т и массой...
        
    31 октября 2017 20:43
    #12 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 58
    ..Такие шикарные комментарии... квантовая запутанность несомненно ключь к связи будущего, а за тем и телепортации... космические путешествия на большие расстояния(с помощью гипер скачков скажем) не будут иметь смысла без коммуникаций... Ну как же не поделится с другом увиденным в Андромеде, если он в этот момент застрял в пробке в Млечном Пути. Он должен "это" увидеть мгновенно(с помощью квантовой запутанности), или нет, пусть подождет, несколько миллиардов лет(воспользуюсь стандартными радиоволнами)))
        

    Информация

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