| | 26 ноября 2012 | Новости науки и техники
Ученые впервые реализовали квантовую телепортацию между двумя объектами макроскопического масштаба
Большинству обычных людей все достижения и открытия, сделанные в области квантовых технологий, не кажутся интересными и впечатляющими. Это происходит потому, что область квантовой физики и квантовой механики невероятно сложна, и для ее понимания требуется большой багаж специальных знаний. Но, невзирая на это, исследования квантовых технологий имеют очень важное значение для будущего человечества, в котором этим технологиям найдется масса практических применений. А ниже мы расскажем вам еще об одном достижении, сделанном учеными-физиками. Им впервые в истории удалось осуществить квантовую телепортацию информации между двумя макроскопическими объектами, разделенными расстоянием в 150 метров.
Многие ученые и группы ученых уже достаточно давно работают над реализацией квантовой телепортации. И можно с уверенностью сказать, что в этом направлении ученым удалось добиться некоторых успехов. А для тех, кто незнаком с термином «квантовая телепортация», поясню суть этого явления.
Это не телепортация материальных объектов в стиле «Звездного пути», квантовая телепортация — это передача информации, закодированной в виде квантового состояния от одного объекта к другому. Передача информации, квантового состояния, осуществляется за счет интересного и необычного эффекта, называемого квантовой запутанностью. Когда две частицы, два атома вещества, электрона или фотона света, запутывают на квантовом уровне, они какое-то время разделяют одно общее для них обоих квантовое состояние. Это означает, что стоит искусственно изменить квантовое состояние одной из частиц, как вторая частица моментально примет точно такое же состояние, невзирая на нанометры или световые года расстояния, разделяющего обе частицы.
Вернемся к достижению, сделанному учеными. Для создания телепортационного «моста» группа ученых из китайского Университета науки и техники (University of Science and Technology) в Хэфэе, возглавляемая Ксиэо-Хуи Бао (Xiao-Hui Bao), использовала две группы атомов рубидия, разделенных расстоянием в 150 метров. Эти группы, являющиеся квантовыми объектами, запутывались с помощью запутанных фотонов лазерного света. После запутывания ученые изменяли квантовое состояние одной из групп атомов и это изменение тут же проявлялось и у второй группы атомов.
«Нам впервые в истории науки удалось реализовать квантовую телепортацию между объектами макроскопического масштаба, в роли которых выступали группы атомов рубидия» — рассказывает Ксиэо-Хуи Бао. — «В будущем такие группы атомов будут служить приемниками и передатчиками квантовых маршрутизаторов, которые будут получать квантовую информацию от фотонов света и которые будут вырабатывать другие фотоны, которые понесут эту информацию дальше, к другому маршрутизатору».
Конечно, до практического внедрения использования явления квантовой телепортации пройдет еще немало времени, в течение которого ученым придется решить массу проблем. Во-первых, Ксиэо-Хуи Бао и его команда собираются увеличить вероятность успеха передачи каждого квантового бита, для чего потребуется увеличить время, которое группа атомов рубидия способна сохранять в целостности квантовую информацию. В настоящий момент это время составляет порядка 100 микросекунд, и этого очень мало для практического использования явления. Во-вторых, ученые собираются создать целую сеть из групп атомов рубидия, на которых будут проведены опыты по реализации квантовой маршрутизации, что продемонстрирует потенциал данной технологии для направления квантовых коммуникаций будущего.
К сожалению, ни одна из вышеописанных проблем и задач не может и не будет решена в самое ближайшее время. Из этого следует, что появления квантовых маршрутизаторов, квантовых коммуникационных каналов и квантового Интернета придется ждать еще достаточно долго.
