Ученые телепортировали свет

Исследователи из Австралии и Японии успешно телепортировали волновые пакеты света, потенциально совершив революцию в квантовых коммуникациях и вычислительной технике.

Группа ученых во главе с исследователями из Токийского университета, отметила, что это первый в мире случай телепортации или другими словами, передачи сложного комплекса квантовой информации из одной точки в другую.

Это событие, по их словам, сделает возможным высокоскоростную, высококачественную передачу больших объемов информации через коммуникационные сети, таких, к примеру, как ключей шифрования (секретной информации, используемой криптографическим алгоритмом при шифровании).

Профессор Эланор Хантингтон (Elanor Huntington) из школы инженерии и информационных технологий в Канберре, объясняет, что телепортация — передача квантовой информации из одного места в другое с помощью обычных, «классических» связей — является фундаментальной техникой квантовых коммуникаций.

По ее словам, она зависит от двух вещей. Одним из них является нормальный оптоволоконный интернет или даже медные кабели, а вторым — общий ресурс между отправителем и получателем в момент отправки. «Мы называем это запутыванием«, — говорит Хантингтон.

Она утверждает, что идее квантовой телепортации уже около десяти лет, но ее трудно было реализовать на практике.

«Были два способа телепортации и в обоих случаях существовали свои ограничения», — продолжает ученый. «Первый был быстрым, но на успех рассчитывать не очень-то приходилось. Другой способ был медленным, но срабатывал довольно часто», — поясняет она. «Нам удалось получить и то, и другое: быстрый способ и хорошее качество», — добавляет Эланор.

Ученым удалось телепортировать волновые пакеты света в состоянии, известном, как «кот Шредингера».

В знаменитом мысленном эксперименте Шредингера, кот был помещен в закрытый ящик с механизмом, содержащим радиоактивное ядро. Счетчик Гейгера был активен для измерения излучения в момент, когда атом распадется. Если это произойдет, счетчик Гейгера вызовет освобождение цианистого газа, который убьет кошку.

Идея заключалась в том, что нельзя было узнать, жив кот или мертв, не открыв ящика и не проследив за тем, что произошло. Это состояние стало называться суперпозицией.

Говорят, что Шредингер разработал эксперимент в насмешку над новыми теориями квантовой физики, но с тех пор физики обнаружили множество примеров суперпозиции в квантовом мире.

«В идее Шредингера есть одна странность, когда любой нормальный макроскопический объект, который мы знаем и понимаем достаточно хорошо, можно ввести в квантовую суперпозицию», — говорит Хантингтон.

«В нашем случае, мы ввели в квантовую суперпозицию макроскопические лучи света и телепортировали их из одного места в другое», — отмечает она. Хантингтон рассказывает, что они создали волновые пакеты, которые имели одновременно в своей фазе и один, и ноль (цифровая информация кодируется по своей фазе).

«Суперпозиция — именно то, что лежит в основе таких вещей, как квантовые компьютеры. Параллельная обработка возможна, потому что они имеют в одно и то же время и один, и ноль в своей фазе», — отмечает Хантингтон. «Нам удалось телепортировать волновые пакеты от А до Б и не перепутать один с нулем», — отмечает она.

Хантингтон уверена, что их открытие позволит исследователям сделать следующий шаг в квантовых вычислениях. Подобная возможность передачи данных необходима при создании собственного квантового компьютера или устройства квантовой коммуникации, заключает она.

Article By :