Фізики здійснили квантову телепортацію в недоступне простір

У новій роботі, опублікованій на порталі Communications Physics, японські вчені розповіли про те, як їм вдалося здійснити квантову телепортацію. «Квантова телепортація дозволяє передавати квантову інформацію в інше, недоступне простір», розповів Хідео Косака, професор інженерної справи в Йокогамському національному університеті та автор дослідження. «Вона також дозволяє передавати інформацію в квантову пам'ять, не розкриваючи та не знищуючи вже збережені дані», додав він.

В даному випадку «недоступне простір» складалося з атомів вуглецю всередині алмазу. Алмаз складається з пов'язаних між собою, але при цьому достатньою мірою відокремлених атомів, що робить його ідеальним середовищем для випробувань механіки телепортації. У своєму ядрі кожен атом вуглецю містить шість протонів і нейтронів, оточені шістьма обертовими електронами. Тому, коли атоми зв'язуються в єдину структуру алмазу, вони утворюють особливо міцну решітку. Але, зрозуміло, вона може містити в собі дефекти — приміром, коли місце атома вуглецю випадково займає атом азоту. Такий дефект носить назву азотно-вакансионного центру.

Оточена атомами вуглецю, структура ядра атома азоту створює те, що Косака називає наномагнитом.

Щоб маніпулювати електроном і ізотопом вуглецю в вакансійного центрі, Косаків і команда прикріпили поверхні алмазу дріт приблизно на чверть ширини людської волосини. Після цього вони за допомогою мікрохвильового випромінювання створили коливне магнітне поле навколо алмазу. Азотний «наномагнит» використовувався для фіксації електрона. Потім, за допомогою радіохвильового і электроволнового випромінювання команда змусила спін електрона переплестися з ядерним спіном вуглецю так, що вони фактично стають єдиним цілим і більше не можуть розглядатися окремо один від одного. У цей момент в систему вводиться фотон, що містить квантову інформацію, і електрон поглинає його. В результаті заряд переноситься електроном в вуглець і поляризує його, а разом з цим передається і квантова інформація.

Пристрій вчені назвали «квантовим повторювачем», і з його допомогою можна передавати окремі порції інформації від вузла до вузла через квантове поле. Кінцева мета експерименту — масштабовані повторювачі, які дозволять здійснювати телепортацію інформації на великі інформації. Звичайно, не обійдеться і без розподільчих квантових комп'ютерів, які допоможуть здійснювати більш серйозні обчислення.

Нагадаємо, раніше фізики виміряли час квантової телепортації.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии