Dažādi

'Qutrit' eksperimenti rāda progresu kvantu teleportācijā

'Qutrit' eksperimenti rāda progresu kvantu teleportācijā

Termins “kvantu teleportācija” varētu uzburt domas par kosmosa apkalpes locekļiem, kuri Star Trek staro visā kosmosā. Lai gan realitāte nav tik iespaidīga, kvantu mehānikas noslēpumainais raksturs joprojām padara to par nenoliedzami pārliecinošu subjektu.

Šonedēļ ir izlaisti jauni atklājumi: pirmo reizi pētnieki ir teleportējuši qutrit, kvantu informācijas vienību, kas pastāv kā trīs taisnleņķa kvantu stāvokļi.

SAISTĪTĀS: KAS TIEŠI IZMAIŅOS KVANTUMA Skaitļošanu

Qutrit teleportācijas eksperimenti

Kā ziņo Scientific American, divu komandu neatkarīgajiem rezultātiem ir detalizēts nozīmīgs progress kvantu teleportācijas jomā.

Kvantu teleportācija jau sen ir ierobežota tikai ar kvitiem. Tās ir kvantu informācijas vienības, kas līdzvērtīgas “bitam” klasiskajā skaitļošanā.

Veicot koncepcijas pierādīšanas eksperimentus, tika parādīts, ka qutritus, kas var pārvadāt vairāk informācijas nekā kubi, var sapīt un, iespējams, tos varētu izmantot nākotnes kvantu tīklos.

Fiziķa Guang-Can Guo vadībā Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes (USTC) pētnieku grupa veica savus pētījumus un par atklājumiem ziņoja preprinta dokumentā 28. aprīlī. Viņu darbs vēl jāpublicē līdzgaitniekā. -skatīts žurnāls.

Drīz pēc tam, 24. jūnijā, cita komanda, kuru vadīja Antons Zeilingers no Austrijas Zinātņu akadēmijas un Jian-Wei Pan no USTC, ziņoja par saviem rezultātiem sagatavē, kas tiks publicētaFiziskās apskates vēstules.

"Katrs no šiem [eksperimentiem] ir svarīgs progress teleportācijas tehnoloģijā," žurnālam Scientific American teica Viljamss Voterss, Viljamsas koledžas fiziķis, kurš nebija iesaistīts pētījumos.

Kvantu sapīšana: neizveidojamas paroles izveidošana

Kvantu sapīšanās ir tik dīvaina, ka Alberts Einšteins to savulaik raksturoja kā "spocīgu darbību attālumā".

Tas apraksta saistību starp atsevišķu daļiņu pamatīpašībām - piemēram, impulsu, pozīciju vai polarizāciju -, kuras nevar notikt nejauši.

Fakts, ka darbības, kas veiktas ar vienu daļiņu, ietekmē tās “dvīņu” sapinušos daļiņu - pat attālumā - ļauj šīs daļiņas izmantot kvantu skaitļošanā.

Zinātnieki ir iemūžinājuši Alberta Einšteina jebkad pirmo parādības attēlu, kas raksturots kā "spocīga darbība attālumā". Fotoattēls parāda spēcīgu kvantu sapīšanas veidu, kur divas daļiņas mijiedarbojas un vienā mirklī dalās fiziskajos stāvokļos. @BBCNewshttps: //t.co/qP3aeo0Q5gpic.twitter.com/UtxGCzG8jG

- SETI institūts (@SETIInstitute) 2019. gada 13. jūlijs

Piemēram, daudz pētījumu tiek veltīts sapīšanās lietderībai kiberdrošībā.

2017. gadā Pan, Zeilingers un viņu komanda eksperimenta veikšanai izmantoja Ķīnas satelītu Micius. Divi fotoni, no kuriem katrs darbojas kā kvīts, tika piesaistīti Vīnei un Ķīnai. Pētnieki katrā vietā varēja efektīvi sastādīt neizlaužamu paroli, kuru viņi izmantoja, lai veiktu drošu videozvanu. Tā kā viena fotona sagrozīšana ietekmē otru, jebkura aizklausīšana ir uzreiz atklājama, jo ir iestrēdzis. Tas ir primārais kvantu kriptogrāfijas pamatprincips.

Pētījumi veikti arī par kvantu mehāniku citiem mērķiem, piemēram, akumulatoru tehnoloģijai. Teorētiski sapīšanās īpašībām vajadzētu dot iespēju akumulatoram uzreiz uzlādēt.

Pierādot Qutrit sapīšanos

Divām Qutrit eksperimenta komandām bija jāapstiprina sapīšanās, lai apstiprinātu savu pētījumu. Kvantu mehānikā ir ļoti svarīgi noteikt sapinšanos - tas ļauj iegūt informāciju no daļiņām un pierāda informācijas uzticamību.

Eksperimentu veikšanai komandas izmantoja rūpīgi samontētas lāzeru, staru sadalītāju un bārija borāta kristālu optiskās sistēmas.

Lai pierādītu sapīšanos, Guo un viņa kolēģi pārņēma desmit to daļiņu mērījumus no Bella stāvokļa - vēl viena sajukuma termina. Tas ir vairāk nekā Zeilingera komanda.

Konkurence starp abām komandām, šķiet, ir sirsnīga, kā raksta Scientific American. Lai gan abi pētnieku kopumi apgalvo, ka viņi tur nokļuva pirmie, abas grupas ir vienisprātis, ka viņi katrs teleportēja qutritu.

Kur tālāk? Tuvākajā nākotnē abu komandu mērķis ir sākt eksperimentēt ar kvortu, četru līmeņu vienību vai pat augstāku teleportēšanu.


Skatīties video: VARI DARI Eksperimenti - Elektrība (Janvāris 2022).