НАЧАЛОСЬ? Квантовая телепортация информации прошла успешно

Исследователи из Йокогамского национального университета успешно телепортировали квантовую информацию в пределах алмаза. 

В новой работе, опубликованной на портале Communications Physics, японские ученые рассказали о том, как им удалось осуществить квантовую телепортацию. «Квантовая телепортация позволяет передавать квантовую информацию в иное, недоступное пространство», рассказал Хидео Косака, профессор инженерного дела в Йокогамском национальном университете и автор исследования. «Она также позволяет передавать информацию в квантовую память, не раскрывая и не уничтожая уже сохраненные данные», добавил он.

В данном случае «недоступное пространство» состояло из атомов углерода внутри алмаза. Алмаз состоит из связанных между собой, но при этом в достаточной степени обособленных атомов, что делает его идеальной средой для испытаний механики телепортации. В своем ядре каждый атом углерода содержит шесть протонов и нейтронов, окруженных шестью вращающимися электронами. Поэтому, когда атомы связываются в единую структуру алмаза, они образуют особо прочную решетку. Но, разумеется, она может содержать в себе дефекты — к примеру, когда место атома углерода случайно занимает атом азота. Такой дефект носит название азотно-вакансионного центра.

Окруженная атомами углерода, структура ядра атома азота создает то, что Косака называет наномагнитом.

Чтобы манипулировать электроном и изотопом углерода в вакансионном центре, Косака и команда прикрепили поверхности алмаза проволоку примерно на четверть ширины человеческого волоса. После этого они с помощью микроволнового излучения создали колеблющееся магнитное поле вокруг алмаза. Азотный «наномагнит» использовался для фиксации электрона. Затем, с помощью радиоволнового и электроволнового излучения команда заставила спин электрона переплестись с ядерным спином углерода так, что они фактически становятся единым целым и больше не могут рассматриваться отдельно друг от друга. В этот момент в систему вводится фотон, содержащий квантовую информацию, и электрон поглощает его. В результате заряд переносится электроном в углерод и поляризует его, а вместе с этим передается и квантовая информация.

Свое устройство ученые назвали «квантовым повторителем», и с его помощью можно передавать отдельные порции информации от узла к узлу через квантовое поле. Конечная цель эксперимента — масштабируемые повторители, которые позволят осуществлять телепортацию информации на большие информации. Конечно, не обойдется и без распределительных квантовых компьютеров, которые помогут осуществлять более серьезные вычисления.


Больше на Granite of science

Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.

Добавить комментарий

Больше на Granite of science

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше