Mitmesugust

'Qutriti' katsed näitavad edusamme kvantteleportatsioonis

'Qutriti' katsed näitavad edusamme kvantteleportatsioonis

Mõiste „kvantteleportatsioon” võib võluda mõtteid kosmosemeeskonna liikmetest, kes on Star Trekis üle kosmose kiiritatud. Ehkki tegelikkus pole päris nii muljetavaldav, muudab kvantmehaanika salapärane olemus selle siiski vaieldamatult veenvaks subjektiks.

Sel nädalal on avaldatud uued leiud: esmakordselt on teadlased teleportreerinud qutriti, kvantinformatsiooni ühiku, mis eksisteerib kui kolm ortogonaalset kvantolekut.

SEOTUD: MIS MUUDAB KVANTIUMI ARVUTAMINE TÄPSELT

Qutriti teleportatsiooni katsed

Nagu Scientific American teatab, on kahe meeskonna sõltumatud tulemused üksikasjalikult olulised edusammud kvanttelortatsiooni valdkonnas.

Kvantteleportatsioon on pikka aega piirdunud kviitidega. Need on kvantinformatsiooni ühikud, mis on samaväärsed klassikalises arvutustöös „bitiga”.

Kontseptsioonikindlate katsete abil näidati, et qutritid, mis suudavad kanda rohkem teavet kui quitid, võivad olla takerdunud ja neid võib kasutada tuleviku kvantvõrgustikes.

Füüsik Guang-Can Guo eestvedamisel viisid Hiina teaduse ja tehnoloogia ülikooli (USTC) teadlaste rühm läbi uurimistöö ja teatasid leiust 28. aprillil eelprindis. Nende tööd pole veel avaldatud eakaaslasena -arvustatud ajakiri.

Varsti pärast seda, 24. juunil, teatas teine ​​meeskond eesotsas Anton Zeilingeriga Austria Teaduste Akadeemiast ja Jian-Wei Pan USTC-st.Füüsilise ülevaate kirjad.

"Kõik need [katsed] on teleportatsiooni tehnoloogia oluline edasiminek," ütles William Wootters, Williamsi kolledži füüsik, kes ei osalenud uuringutes, ajakirjale Scientific American.

Kvantpõimumine: parooli loomine ründamatu

Kvantne takerdumine on nii kummaline, et Albert Einstein kirjeldas seda kunagi kui "õudset tegevust eemal".

See kirjeldab suhet eraldi osakeste põhiomaduste - nagu impulss, asend või polarisatsioon - vahel, mida ei saa juhtuda juhuslikult.

Asjaolu, et ühe osakesega sooritatud toimingud mõjutavad selle „kaksikut“ takerdunud osakest - isegi kaugel - võimaldab neid osakesi kvantarvutuses kasutada.

Teadlased on jäädvustanud kõigi aegade esimese pildi nähtusest, mida Albert Einstein kirjeldab kui "õudset tegevust eemal". Foto näitab tugevat kvantpõimumise vormi, kus kaks osakest suhtlevad ja jagavad hetkega füüsikalisi olekuid. @BBCNewshttps: //t.co/qP3aeo0Q5gpic.twitter.com/UtxGCzG8jG

- SETI instituut (@SETIInstitute) 13. juuli 2019

Näiteks on palju uurimusi põimimise kasulikkuse kohta küberturvalisuses.

2017. aastal kasutasid Pan, Zeilinger ja nende meeskond katse tegemiseks Hiina satelliiti Micius. Kaks footonit - kumbki toimib kvitina - viidi Viini ja Hiinasse. Igas asukohas asuvad teadlased suutsid tõhusalt koostada rippimata parooli, mida nad kasutasid turvalise videokõne tegemiseks. Kuna ühe footoni rikkumine mõjutab teist, on igasugune pealtkuulamine tänu takerdumisele kohe tuvastatav. See on kvantkrüptograafia peamine aluspõhimõte.

Kvantmehaanikat on uuritud ka muuks otstarbeks, näiteks akutehnoloogia jaoks. Teoreetiliselt peaksid takerdumise omadused võimaldama aku kohest laadimist.

Qutriti takerdumise tõendamine

Kaks Qutriti katsemeeskonda pidid oma uurimistöö kinnitamiseks kinnitama põimumist. Kvantmehaanikas on takerdumise kindlakstegemine hädavajalik - see võimaldab osakestest informatsiooni välja tõmmata ja tõestab teabe edastamise truudust.

Meeskonnad kasutasid katsete läbiviimiseks hoolikalt kokku pandud laserite, talajagurite ja baariumboraatkristallide optilisi süsteeme.

Segaduse tõestamiseks võtsid Guo ja tema kolleegid üle oma osakeste kümme mõõtmist Belli osariigist - veel üks mõiste takerdumiseks. See on rohkem kui Zeilingeri meeskond.

Mõlema meeskonna rivaalitsemine näib olevat südamlik, nagu rakendab Scientific American. Kuigi mõlemad uurijate rühmad väidavad, et nad jõudsid sinna esimesena, nõustuvad mõlemad rühmad, et mõlemad teleportreerisid qutriti.

Kuhu edasi? Lähitulevikus on mõlema meeskonna eesmärk hakata katsetama kvortide, neljatasandiliste või isegi kõrgemate teleportreerimisel.


Vaata videot: Pluuto näitab, kuidas ta magamistoas mussi teeb (Juuni 2021).