Китайские ученые впервые показали телепортацию на околоземную орбиту

12.07.2017 13:24
  • 1

В Китайской Народной Республике команда миссии спутника квантовой связи QUESS ("Мо-Цзы") заявила о появлении первых успехов в телепортации фотонов с поверхности Земли на орбиту.

В ходе эксперимента, который длился месяц, физики провели телепортацию 911 фотонов на расстояние от 500 до 1400 километров, что является рекордной дистанцией для квантовой телепортации.

Квантовая телепортация - передача квантового состояния одной частицы другой частице без непосредственного переноса первой частицы в пространстве. Для того, чтобы телепортировать поляризацию фотона необходима пара квантово запутанных частиц. Отправителю квантового состояния нужно держать у себя одну из запутанных частиц, вторую должен держать получатель. После этого отправитель осуществляет измерение одновременно над передаваемой частицей и одной из частиц запутанной пары.

Квантовая запутанность устроена так, что две частицы ведут себя как единая система - запутанная частица у получателя чувствует, что с ее парой были проведены изменения, затем изменяет свое состояние. При условии, что на стороне отправителя известен результат измерения, точную копию отправляемой частицы можно получить сразу у получателя.

Новое исследование преодолело рубеж и в несколько раз улучшило результат прошлого исследования, которое провели в 2012 австрийские физики, телепортировав состояния фотонов между Ла Палма и Тенерифе на расстояние 143 километра.

Авторы новой работы использовали генератор запутанных фотонов, который установлен не на спутнике, а на Земле, в обсерватории Нгари в Тибете. Он мог создавать более четырех тысяч запутанных пар в секунду, один фотон из каждой отправлялся лучом лазера к спутнику, пролетавшему каждый день в полночь над генератором. Таким образом, ученые продемонстрировали, что квантовая запутанность сохраняется между Землей и спутником, после чего провели телепортацию поляризации фотона. Однако для того, чтобы надежно проверить телепортацию, исследователям нужно было создавать не одну, а две пары запутанных фотонов.

Наиболее крупные потери были связаны с турбулентностью и неоднородностью атмосферы Земли. Данные эффекты приводят к уширению пучка запутанных фотонов и их рассеянию, из-за чего до спутника долетает меньше частиц.

Также сообщается, что всего ученые смогли успешно телепортировать 911 частиц, а в течение всего эксперимента подготовили и передали миллионы фотонных пар. Авторы исследования добавили, что точность телепортации достигает 80%, а потери составляют от 41 до 52 децибелл - из 100 тысяч долетает один фотон. При передаче аналогично сигнала по 1200-километровому оптоволокну с уровнем потерь 0,2 децибелла на километр, на передачу хотя бы одного фотона потребуется в 20 раз больше времени, чем время жизни Вселенной.

Автор:
RobinzonTV
blog comments powered by Disqus
Наши партнеры


Нравится ROBINZON.tv? Подпишитесь на рассылку новостей и выпусков программ
Знак ИА Robinzon.TV – торговая марка. Способ передачи аудио-видеовизуальных данных с мобильных устройств нами запатентован. УКРПАТЕНТ № 70711 от 25.06.2012.