Pirmasis objektas, teleportuotas iš Žemės į orbitą

Praėjusiais metais iš Jiuquan palydovų paleidimo centro Gobio dykumoje pakilo raketa Long March 2D su palydovu Micius, pavadintu senovės kinų filosofo, mirusio 391 m. pr. Kr., vardu. Raketa pastatė Micijų į Saulės sinchroninę orbitą, kad kiekvieną dieną tuo pačiu metu praskristų per tą patį Žemės tašką.

Micius yra labai jautrus fotonų imtuvas, galintis aptikti iš žemės sklindančių pavienių fotonų kvantines būsenas. Tai svarbu, nes tai turėtų leisti mokslininkams išbandyti įvairių kvantinių žygdarbių, tokių kaip įsipainiojimas, kriptografija ir teleportacija, technologinius blokus.

Susijusi istorija

Nepraleiskite

Šiandien Miciaus komanda paskelbė pirmųjų savo eksperimentų rezultatus. Grupė sukūrė pirmąjį palydovo ir žemės kvantinį tinklą, sumušdama ilgiausio atstumo, per kurį buvo išmatuotas įsipainiojimas, rekordą. Ir jie panaudojo šį kvantinį tinklą, kad teleportuotų pirmąjį objektą iš žemės į orbitą.

Teleportacija tapo standartine operacija kvantinės optikos laboratorijose visame pasaulyje. Technika remiasi keistu įsipainiojimo reiškiniu. Tai atsitinka, kai du kvantiniai objektai, tokie kaip fotonai, susiformuoja ta pačia akimirka ir taške erdvėje, todėl turi tą patį egzistavimą. Techniniais terminais jie apibūdinami ta pačia bangine funkcija.

Įdomu tai, kad šis bendras egzistavimas tęsiasi net tada, kai fotonus skiria didžiuliai atstumai. Taigi vieno matavimas iš karto įtakoja kito būseną, nepaisant atstumo tarp jų.

Dešimtajame dešimtmetyje mokslininkai suprato, kad gali pasinaudoti šia nuoroda kvantinei informacijai perduoti iš vieno visatos taško į kitą. Idėja yra atsisiųsti visą informaciją, susijusią su vienu fotonu, vienoje vietoje ir perduoti ją per susietą nuorodą į kitą fotoną kitoje vietoje.

Tada šis antrasis fotonas įgauna pirmojo tapatybę. Visais tikslais jis tampa pirmuoju fotonu. Toks yra teleportacijos pobūdis ir ji buvo daug kartų atlikta laboratorijose Žemėje.

Teleportacija yra daugelio technologijų pagrindas. Tolimojo nuotolio teleportacija buvo pripažinta kaip pagrindinis elementas tokiuose protokoluose kaip didelio masto kvantiniai tinklai ir paskirstytasis kvantinis skaičiavimas, teigia Kinijos komanda.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Ar senstančios korporacijos nuotykiai atliekant fundamentinius fizikos tyrimus gali atverti naują neįsivaizduojamai galingų kompiuterių erą?

Teoriškai neturėtų būti didžiausio atstumo, per kurį tai galima padaryti. Tačiau įsipainiojimas yra trapus dalykas, nes fotonai sąveikauja su medžiaga atmosferoje arba optinių skaidulų viduje, todėl įsipainiojimas prarandamas.

Dėl to atstumas, per kurį mokslininkai išmatavo įsipainiojimą arba atliko teleportaciją, yra labai ribotas. Ankstesni teleportacijos tarp tolimų vietų eksperimentai buvo apriboti iki 100 kilometrų atstumu dėl fotonų praradimo optiniuose pluoštuose arba antžeminiuose laisvos erdvės kanaluose, teigia komanda.

Tačiau Micius visa tai pakeičia, nes jis skrieja 500 kilometrų aukštyje, o didžiąją šio atstumo dalį bet kokie fotonai keliauja per vakuumą. Siekdama sumažinti atmosferą, Kinijos komanda įrengė savo antžeminę stotį Ngari mieste Tibete daugiau nei 4000 metrų aukštyje. Taigi atstumas nuo žemės iki palydovo svyruoja nuo 1400 kilometrų, kai jis yra netoli horizonto, iki 500 kilometrų, kai jis yra virš galvos.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Paieškos milžinas planuoja pasiekti reikšmingą skaičiavimo istorijos etapą dar nepasibaigus metams.

Kad atliktų eksperimentą, Kinijos komanda ant žemės sukūrė įsipainiojusias fotonų poras maždaug 4000 per sekundę greičiu. Tada jie perdavė vieną iš šių fotonų į palydovą, kuris kiekvieną dieną vidurnaktį praskrisdavo virš galvos. Kitą fotoną jie laikė ant žemės.

Galiausiai jie išmatavo fotonus ant žemės ir orbitoje, kad patvirtintų, jog vyksta įsipainiojimas ir kad jie galėjo tokiu būdu teleportuoti fotonus. Per 32 dienas jie išsiuntė milijonus fotonų ir rado teigiamų rezultatų 911 atvejų. Pranešame apie pirmąją nepriklausomų vieno fotono kubitų kvantinę teleportaciją iš antžeminės observatorijos į žemos Žemės orbitos palydovą – per aukštyn nukreiptą kanalą – iki 1400 km atstumu, teigia Kinijos komanda.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Toddas Holmdahlas teigia, kad startas iš užpakalio netrukdys „Microsoft“ laimėti kvantinio skaičiavimo komercializavimo lenktynių.

Tai pirmas kartas, kai koks nors objektas buvo teleportuotas iš Žemės į orbitą, ir tai sumušė ilgiausio įsipainiojimo atstumo rekordą.

Tai įspūdingas darbas, kuris sudaro sąlygas daug ambicingesniems tikslams ateityje. Šis darbas sukuria pirmąjį ryšį nuo žemės iki palydovo, kad būtų galima patikimai ir itin dideliais atstumais kvantinei teleportacijai, o tai yra esminis žingsnis link pasaulinio masto kvantinio interneto, teigia komanda.

Tai taip pat rodo akivaizdų Kinijos dominavimą ir pirmavimą srityje, kuriai iki šiol pirmavo Europa ir JAV – Micius tikrai būtų sužavėtas. Tačiau dabar svarbus klausimas – kaip Vakarai reaguos.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1707.00934 : Kvantinė teleportacija iš žemės į palydovą

paslėpti