В статье, опубликованной в июньском номере журнала Science, физики из Института нанонауки Кавли Технологического университета Делфта сообщили, что сумели надежно телепортировать информацию между двумя квантовыми битами, удаленными на 3 м друг от друга.
Квантовая телепортация – это не фантастика типа «Звездного пути», речь идет о передаче так называемой квантовой информации (в данном случае то, что известно как спиновое состояние электрона) из одного места в другое, не перемещая физическую материю, к которой информация прилагается.
Классические биты, основные единицы информации в вычислительной техники, это 0 и 1, а квантовые биты, или кубиты, могут одновременно описать множество состояний. Они дают возможность развития как новому поколению более быстрых компьютерных систем, так и полностью безопасным коммуникационным системам.
Кроме того, ученые все ближе к тому, чтобы доказать, что Эйнштейн был неправ, не веря в понятие запутанности, в котором частицы, разделенные световыми годами, все равно могут оставаться на связи, когда состояние одной частицы мгновенно влияет на состояние другой.
Они сообщают, что добились совершенно точной телепортации квантовой информации на короткие расстояния. Сейчас ученые планируют повторить эксперимент, но уже на расстоянии более километра. Если они многократно продемонстрируют запутанность на таком расстоянии, это станет окончательной демонстрацией явления запутанности и квантово-механической теории.
Успех на больших расстояниях предложит решение для мысленного эксперимента, известного как теорема Белла, предложенного в 1964 году ирландским физиком Джоном Стюартом Беллом (John Stewart Bell) в качестве метода для определения того, проходит ли информация между запутанными частицами со скоростью, быстрее скорости света.
— Пять или шесть групп ученых участвуют в гонке, доказывая, что Эйнштейн ошибался, — говорит Рональд Хэнсон (Ronald Hanson), физик, руководитель группы.
В прошлом ученые уже пытались телепортировать квантовую информацию, заставляя отдаленные квантовые биты переходить в запутанное состояние.
Но надежность квантовой телепортации была неуловимой.
Например, в 2009 году физики из Университета Мэриленда продемонстрировали передачу квантовой информации, но удавалась лишь одна из 100 млн попыток, а это означает, что на передачу одного бита квантовой информации необходимо было примерно 10 минут. С другой стороны, ученые Делфта смогли телепортировать квантовое состояние двух запутанных электронов практически со 100%-ной точностью.
Сделать это удалось благодаря производству кубитов с помощью электронов, захваченных в алмазы при экстремально низких температурах. По словам Хэнсона, алмазы создают «минитюрьмы», в которых сидят электроны. Исследователи смогли установить спин для электронов и затем надежно прочитать значение. В дополнение к возможности неприступного квантового интернета, исследование ведет за собой возможность создания сетей квантовых компьютеров.
На сегодняшний день квантовые компьютеры, которые могли бы решить некоторые классы задач гораздо быстрее, чем даже самые мощные компьютеры современности, остаются далекой целью. Функциональный квантовый компьютер должен опутать большое количество кубитов и сохранять это запутанное состояние довольно долгое время. Распределенная квантовая сеть также может предложить новые формы частной жизни, полагает доктор Хэнсон. Такая сеть позволит удаленному пользователю выполнять квантовый расчет на сервере, при этом оператор сервера не сможет определить природу расчета.
По материалам: New Yor Times + Science Magazine
Комментариев нет:
Отправить комментарий