Share
Фантастические эксперименты физиков: квантовая телепортация

Фантастические эксперименты физиков: квантовая телепортация

Возможно ли перебросить человеческое сознание с одного места в другое? Пусть на небольшое расстояние. А если на большое?

Сегодня это не кажется уже сказочной выдумкой…

Китайские физики продолжают серию уникальных экспериментов с квантовой телепортацией, которая представляет собой передачу квантового состояния частицы на расстояние. Для этого используется разнесенная пара фотонов, находящихся в так называемом запутанном состоянии: согласно квантовой механике даже при удалении таких частиц друг от друга, они сохраняют информацию о состоянии своего партнера.

Другими словами, это телепортирование не физических объектов, не энергии, а состояния.

Много лет назад Альберт Эйнштейн назвал квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии». Эта концепция, действительно, на первый взгляд противоречит здравому смыслу. Два объекта могут находиться друг от друга на большом расстоянии, но они сохраняют «связь» друг с другом. Измерив состояние одного объекта, мы тем самым узнаем состояние каким-то образом связанного с ним объекта, на каком бы расстоянии тот ни находился. То есть состояние первого объекта в момент измерения как бы переходит ко второму объекту, это образно называют квантовой телепортацией.

Недавно китайские ученые впервые в истории осуществили квантовую телепортацию через космическое пространство на расстоянии более 1200 километров. Эффективность передачи информации новым методом на 17 порядков превышает показатели распространенных коммерческих оптико-волоконных кабелей.

Специально для эксперимента с квантовой телепортацией китайцы в прошлом году вывели на солнечно-синхронную орбиту научный спутник Micius. Раньше такие эксперименты проводились только на Земле, а максимальное расстояние для проверки квантовой запутанности составляло около 100 км. В вакууме передача фотонов происходит более надежно, они меньше, реагируя, взаимодействуют с окружающими объектами и лучше сохраняют запутанность, то есть связь.

Станция Ngari с передатчиком для эксперимента была построена в горах Тибета на высоте более 4 тысяч метров. Она генерировала 4 тысячи запутанных пар фотонов в секунду. Половина из них отправлялась на орбитальную станцию, и там проверялось, сохранилась ли квантовая спутанность (связь) после передачи. Вторая половина фотонов оставалась на Земле.

Измерения показали, что часть фотонов по прибытии на спутник действительно сохранили запутанность со своими земными «напарниками».

Но до сих пор никто не представлял возможным проделать то же самое в воде.

Теперь ученые Университета Шанхая впервые успешно осуществили и это.

Как сообщает Science Alert, в новом эксперименте информация была отправлена через резервуар с морской водой на расстояние немногим более 3 метров, но исследователи уверяют, что тот же метод сработает для отправки сообщений сквозь толщу жидкости в 900 метров.

Ученые использовали в эксперименте воду Желтого моря. Была создана пара запутанных фотонов, которыми “выстрелили” сквозь кристалл. Их разместили с противоположных сторон резервуара с водой. Информация была передана в 98% случаев.

Таким образом, можно констатировать, что ученые впервые в истории провели телепортацию объекта с поверхности Земли на орбиту. Разработчики считают, что это важный шаг к созданию квантового интернета в глобальном масштабе.