Германски изследователи телепортираха квантова информация

Във филма от 1971 г. „Чарли и шоколадовата фабрика“ шоколатиерът Уили Уонка телепортира огромен шоколадов блок – и, между другото, малко дете – през стаята. Резултатите от проучването, проведено от университета в Щутгарт в Германия, не ни позволяват да изчезнем във въздуха и да се появим отново на слънчев плаж, но бележат решителен поврат в квантовите изследвания.

Български пробив в роботиката: Кога ще имаме хуманоидни роботи в домакинството?

Николай Николов обясни, че модели вече сгъват дрехи

Списание „Нейчър комюникейшън“ описва експеримент по телепортиране на квантова информация между две различни точки в една и съща лаборатория. В квантовата комуникация светлинните частици служат като единици информация, кодирана по-специално чрез поляризация. Изследователите успяха да „предадат“ тази поляризация между два преплетени фотона.

За да разберем това явление на заплитане, нека вземем за пример бързото хранене. Представете си неделна вечер, когато напълно ви мързи. Поръчвате пилешки бургер и чийзбургер. Служителят ви подава хартиена торбичка. Знаете, че съдържа един от двата сандвича, но не знаете кой.

В този момент възниква недоразумение: торбичката съдържа и пилешкия бургер, и чийзбургера. Едва като погледнете вътре, истината става ясна. Това явление се нарича заплитане: когато два обекта, независимо дали става въпрос за бързо хранене или квантови частици, станат тясно свързани в едно цяло, дори когато са физически разделени. Тази невидима връзка прави възможна телепортацията на квантова информация.

Сбъдната мечта: Наша фирма за роботи разработи екзоскелет, с който момиче да проходи

От бебе Яни има двигателни проблеми от кръста надолу

Но първо, фотоните трябва да са идентични, като две капки светлина: еднакъв цвят, еднакво поведение във времето. За да постигне това, немският екип използва специално проектирани полупроводникови източници на светлина, способни да генерират подобни частици. Резултатът: състоянието на поляризация на един фотон може да бъде прехвърлено на друг на разстояние, без информацията да пътува по конвенционалния начин. Научен пробив по-скоро фин, отколкото зрелищен, но въпреки това съществен.

Тази работа би могла да играе централна роля в разработването на квантови ретранслатори – тези стъпала, способни да ускорят предаването на информация – и добавя още един градивен елемент към все още до голяма степен теоретичната структура на квантовия интернет. Първите компютри от този тип съществуват от края на 90-те години на миналия век. За разлика от класическите модели, те могат да обработват няколко възможности едновременно, което прави операциите експоненциално по-бързи.

В крайна сметка учените вярват, че квантовият интернет ще позволи ултрасигурни комуникации, тъй като квантов обект не може да бъде наблюдаван без да остави следа. Това е основно предимство за криптиране на чувствителни данни.

„Възможността за създаване на взаимосвързана мрежа от квантови компютри би ни позволила да изпращаме неразбиваеми криптирани съобщения и перфектно да синхронизираме технологията на дълги разстояния“, казва Дейвид Авшалом, изследовател по физика. Също така би било възможно да се решават сложни проблеми, с които един компютър би се затруднил да се справи.

Фотоните, използвани в германския експеримент, са изминали само около десет метра. Но въпреки това тази телепортация представлява „решаваща стъпка към намаляване на разстоянията“, подчерта Петер Михлер, директор на лабораторията, провела изследването. В квантовата физика големите революции често започват с много малки стъпки.