Kuantum ışınlanma: bir şey, bilmek istediğiniz, ama sormaya korkuyor

Geçen ay oldu hemen iki ilginç olay alanında kuantum teknolojileri: çinli bilim adamları телепортировали fotonlar ışık ile yer istasyonu uzay uydu ve geçti. yıllık konferansı önde gelen uzmanları, kuantum fizik, Moskova. Baskı Business Insider yakalamak başardı onun dr Eugene Ползика Niels Bohr Enstitüsü, biri önde gelen uzmanları, kuantum ışınlanma, ve ona soru çeşitli konularla ilgili olmak üzere hakkında üstün başarı çinli arkadaşları.

«Işınlanma bu tür yapılan laboratuar ortamında başlayan, 1997 yılından bu yana, ancak çinli bilim adamları başardı ulaşmak için bu şaşırtıcı teknoloji etkisi büyük bir mesafe», — kaydetti Ползик.

2012 yılında bir takım avrupalı bilim adamları tarafından başarıyla телепортировала fotonlar arasındaki Канарскими adalar. Arasında, verici ve alıcı cihazları mesafe idi 141 kilometre. Çinli aynı araştırmacılar başardı o rekoru, temmuz ayında, onlar başarılı bir şekilde телепортировали fotonlar mesafenin 500 km.

Biz uzun zamandır hayal benzer bir teknoloji «uzay yolu» olmasına rağmen, bizim sezgi her zaman dediğim gibi, ne ışınlanma olarak mümkün değildir. Ancak, fizik, bizim gerçek dünya, hangi biz her gün uymak, az benzer fizik dünya quanta. Burada yasalar, düşen bir taş, bir uçurumdan kaya ve yönetim elektron ve tek tek fotonlar, ışık tamamen farklı, biz görmek için kullanılır. Bu yüzden bu bir fantezi dünyasında, belki de hemen hemen her şey dahil olmak üzere ve ışınlanma. Nasıl tüm bu anlamak? İle başlamalıdır kuantum dolanması.

Nedir kuantum dolanması?

Bazen iki kuantum parçacıklar kendilerini yansıtılmış ilgili. Ne oldu biri bu parçacıkların, aynı şey olur. Ayrılmış olsalar dahi, büyük mesafelerde. Onlar hala iki ayrı nesneler, ancak aynıdır. İki parçacık paylaşmak, birbirleri arasında kendi durumuna, böyle bir parçacık denir ve kafa karıştırıcı.

«Varsayalım ben bir çift yarattı karışık foton», — açıklar Ползик.

«Ben bırakıyorum, biri ev sahibi, diğeri gönderiyorum lazer ile üzerinde bulunan yörüngede uzay aracı, uydu, umut, enerji, foton noktasına ulaşacak bir hedef. Işınlanma olarak kabul edilebilir sadece başarılı ayırırken durum dolanması iki foton arasında verici ve alıcı istasyonlar».

Temel bir teknik olarak zor bir işlem ışınlanma transfer etmektir foton üzerinde belli bir mesafe kafa karıştırıcı parçacıklar ortağı. Bu durumda, çinli bir deney, bir foton kaldı laboratuvar Yeryüzünde ikinci bir başarıyla gönderilen орбитальному arkadaşı. Değişiklikler, yaşanan foton ile Yeryüzünde çerçevesinde manipülasyon bilim adamları, yansıması da фотоне bulunan uzay ve kuantum ışınlama, saf bir şekilde.

anlamak için Nasıl, var mı arkadaş doğru foton değil, bir çeşit rastgele bir parçacık ışık?

Bunu Yapmak için nispeten basit bir işlemi nedeniyle, sözde spektral filtreleme. O, birçok bilim adamı belirlemek ve izlemek için tek tek fotonlar, ışık, etiketleme kendi benzersiz bir kimlik numarası.

«bilinen frekans foton göndermek, size bilinen bir odak. Uydu yönelik bir kaynak göndermek, seviyeli Yeryüzünde. Eğer sahip çok iyi bir optik ekipmanlar ile her iki taraf, bu optik görür sadece, kaynağı, ve bir şey daha» — devam ediyor açıklama Ползик.

Yöntemi, spektral filtreleme kayıtsız «gürültü» olarak diğer fotonlar. Örneğin, yaparken aynı deney Kanarya adalarında transfer edilen açık gökyüzü güneşli.

Yaşanmadı iletim milyon foton arkadaşı, ama bir noktaya kadar atama var sadece 900. Neden?

Daha uzağa göndermeye çalışıyorsunuz karışık foton, daha az etkili olur bu süreç. Dahası, atmosfer, Dünya'nın sürekli hareket halinde, bu yüzden kaybetmek fotonlar onların güzergahı uzaya kadar basit.

«Bile yoktu birkaçı, eğer hala ihtiyaç odaklı bir ışık demeti için o gönderildi arkadaşı. Eğer ışık lazer pointer avuç noktası ışık olacak küçük, ama maliyeti sadece sil lazer, nokta daha büyük olur – bu kanun kırınımı», — diyor Ползик.

Toprak ışık oldukça zor bir mücadele alanı (optik alıcısı, yüklü bir yörüngedeki uydu). O çok bozuk, bu yüzden çoğu fotonlar sadece gider bir yere.

«Elde etmek için başarılı bir ışınlanma sadece çok kısa zaman dilimindeki. Genel anlamda bu çok pratik, ama yine de, uygulama yöntemleri bu teknolojinin bulunabilir», — devam Ползик.

Kuantum ışınlanma yeteneği anlık veri?

Değil. Телепортируемые nesneler kaybolur ve sonra yeniden ortaya başka bir yerde. Bilim adamları, kullandıkları durumu dolanması hakkında bilgi aktarmak için kuantum durumu başka bir bir foton. Bu bilgiler olmadan фотону zorunda fiziksel olarak üstesinden gelmek için bütün mesafe, verici ve alıcı arasında. Ve yine, bilgisi anında iletilir. Bu muhtemelen sadece zaman gönderen bir ölçüm yapar kuantum durumu, foton, böylecedeğişen durum foton üzerinde alıcı. Kuantum dolanması aslında bir foton «olur» başka bir foton.

Peki bütün bunlar ne için?

Kuantum ışınlanma yeteneğine sahip kanıtlamak için konsept oluşturma yetenekleri сверхзащищенной dünya iletişim ağı. Gibi açan anahtar kilit, mesaj gönderilen kuantum ağ ulaşacak tek hedefi vardır, düzgün bir kafa karıştırıcı foton sağlayacak bu mesajı almak ve okumak.

Albert Einstein bir keresinde denilen kuantum dolanması «ürkütücü дальнодействием», ama bu дальнодействие temel bir bileşenidir, bu sayede tüm çalışır. Ve bir gün o-ebilmek olmak sürücüsü bizim güvenli iletişim gelecek.