Вчені вперше телепортували фотон з Землі на орбіту
Квантовий запис
Нещодавно, на початку 1990-х років, вчені тільки припустили, що телепортація з використанням квантової фізики може бути можлива. З тих пір цей процес став стандартною операцією в лабораторіях квантової оптики по всьому світу. Фактично, тільки в минулому році дві окремі команди провели першу в світі квантову телепортацію за межами лабораторії.
Тепер дослідники в Китаї зробили цей процес ще на кілька кроків: вони успішно телепортували фотон з Землі на супутник, що обертається на відстані більше 500 км (311 миль).
Супутник, званий Micius, являє собою високочутливий фотоприймач, здатний виявляти квантові стану одиночних фотонів, що випускаються з землі. Micius був запущений, щоб дозволити вченим протестувати різні технологічні блоки для квантових подвигів, включаючи заплутування, криптографію і телепортацію.
Цей телепортаціонних подвиг був оголошений одним з перших результатів цих експериментів. Команда не тільки переміщуватися перший об'єкт з космосу на орбіту, а й створила першу квантову мережу «космос-земля», розбивши запис на найдовше відстань, для якого було виміряно зчеплення.
«Міжміський телепортація була визнана фундаментальним елементом в таких протоколах, як великомасштабні квантові мережі і розподілені квантові обчислення», - говорить китайська команда в MIT Technology Review. «Попередні експерименти з телепортації між віддаленими точками були обмежені відстанню близько 100 кілометрів через втрату фотонів в оптичних волокнах або наземних каналах вільного простору».
Визначення телепортації
Що спадає на думку, коли ви думаєте про телепортації?
Ваш мозок може викликати в уяві зображення Скотті, промальовує колектив «Ентерпрайза» в «Зоряному шляху», але насправді це зовсім інший процес, ніж фільми з фантастичними фільмами.
Квантова телепортація грунтується на квантовому заплутуванні - ситуації, коли один набір квантових об'єктів (таких як фотони) формується в один і той же момент часу і в просторі. Таким чином, вони мають один і той же існування. Це загальне існування триває навіть тоді, коли фотони розділені - це означає, що вимірювання на одному відразу впливає на стан іншого, незалежно від відстані між ними.
Це посилання може використовуватися для передачі квантової інформації шляхом «завантаження» інформації, пов'язаної з одним фотоном по заплутаній посиланням на інший фотон. Цей другий фотон приймає тотожність першого.
Вуаля. Телепортація.
В цьому конкретному випадку китайська команда створила заплутані пари фотонів на землі зі швидкістю близько 4000 в секунду. Потім вони передали один з цих фотонів на супутник і зберегли інший фотон на землі. Нарешті, вони виміряли фотони на землі і на орбіті, щоб підтвердити, що відбувається переплетення.
Варто відзначити, що існують деякі обмеження для цієї технології. Наприклад, транспортування чого-небудь більшого - це шлях. Теоретично, також немає максимального відстані транспортування, але заплутування крихке, і посилання можуть бути легко зламані.
Незважаючи на ці обмеження, це дослідження відкриває шлях для ще більш амбітних досліджень квантової телепортації. «Ця робота встановлює першу зв'язок між землею і супутником для вірної і наддалекої квантової телепортації, що є важливим кроком на шляху до глобального квантовому інтернету», - говорить команда.
Література: Огляд технології MIT, бібліотека університету Корнелла
