В мире, где изучается и используется явление странной квантовой телепортации, был установлен новый рекорд дальности. В одном из экспериментов, в котором через оптическое волокно осуществлялась передача квантового спина, направления вращения, частицы света, фотона, было достигнуто самое большое на сегодняшний день расстояние действия этого явления, которое составило 25 километров (15.5 миль).
Во время проведения первых подобных экспериментов около пяти лет назад ученые были в состоянии телепортировать квантовую информацию, закодированную спином частиц света, на расстояние всего в несколько метров. Но с того момента утекло достаточно много времени, за которое ученые глубже разобрались в тонкостях происходящих процессов и разработали ряд новых технологий, которые позволили увеличить расстояние телепортации до десятков и сотен километров.
К сожалению, при помощи явления квантовой телепортации невозможно передать на расстояние материальные объекты, к примеру с Земли на борт космического корабля как это делалось в известном научно-фантастическом фильме «Звездный путь». Да и вообще, современным физикам еще неизвестны явления, при помощи которых можно телепортировать любую материю. Все технологии телепортации, используя явление квантовой запутанности частиц, могут передавать лишь квантовую информацию, выраженную тем или иным квантовым состоянием частицы.
Суть явления квантовой запутанности заключается в том, что квантовое состояние двух субатомных частиц, независимо от разделяющего их расстояния, остается взаимосвязанным. Когда состояние одной из частиц изменяется, это приводит к моментальному изменению состояния второй частицы.
Рекордный эксперимент по квантовой телепортации был проведен учеными из университета Женевы (University of Geneva), Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory) и Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology). Ученые использовали сверхбыстрый лазер, излучающий фотоны света с определенными характеристиками.
Время от времени в общем потоке фотонов появлялись пары фотонов, запутанные на квантовом уровне. Как только аппаратура регистрировала появление такой пары, то один из фотонов пары посылался в оптоволоконный кабель, а второй сохранялся на месте, будучи пойманным в ловушку специального оптического кристалла. После этого навстречу первому фотону, двигающемуся по оптоволоконному кабелю, выпускался третий фотон. При столкновении эти два фотона взаимно уничтожались, полностью исчезая из реальности. Тем не менее, квантовая информация, переносимая третьим фотоном до момента столкновения, появлялась у первого фотона, который находился в объеме оптического кристалла на ближнем конце оптоволоконного кабеля.
Следует отметить, что квантовая информация путем метода телепортации уже передавалась на расстояние в десятки и сотни километров, правда достигалось это при помощи луча достаточно мощного лазера, способного «прошить» большое расстояние. Однако, данный эксперимент является рекордсменом в области телепортации квантовой информации через оптическое волокно. Кроме этого, переданная информация была сохранена на некоторое время, затем успешно считана, что позволило передать эти данные для дальнейшей обработки.
Источник: dailytechinfo.org
