Систем за подготовка на заплеткани состојби и пренесени состојби за телепортација

Тимот на мисијата QUESS Quantum Communications Satellite (познато како Мо Цу) ги објави првите успеси во телепортирањето на фотоните од површината на Земјата во орбитата. Како дел од едномесечниот експеримент, физичарите успеаја да телепортираат 911 фотони на растојание од 500 до 1.400 километри. Ова се рекордни растојанија за квантна телепортација. Препечатокот на студијата беше објавен на серверот arXiv.org, а MIT Technology Review накратко извести за тоа.

Квантната телепортација вклучува пренесување на квантната состојба на една честичка на друга честичка без директно пренесување на првата честичка во вселената. За да се телепортира, на пример, поларизацијата на фотонот ќе бара пар квантно заплеткани честички. Една од заплетканите честички мора да ја задржи испраќачот на квантната состојба, а втората од примачот. Испраќачот потоа прави мерење истовремено на пренесената честичка и една од честичките на заплетканиот пар. Квантното заплеткување е дизајнирано на таков начин што две честички се однесуваат слично еден систем- заплетканата честичка кај примачот чувствува дека е направено мерење со нејзиниот пар и ја менува својата состојба. Знаејќи го резултатот од мерењето на страната на испраќачот (може да се испрати преку обичен канал), можете да добиете точна копија од испратената честичка - директно од примачот. Можете да прочитате повеќе за ова во нашиот материјал за квантната азбука: "".

Претходно, растојанието за телепортација беше ограничено на десетици километри - во 2012 година, австриските физичари телепортираа фотонски состојби помеѓу Ла Палма и Тенерифе (143 километри). Новото дело ја надминува оваа пресвртница и ја подобрува неколку пати.

Еден од главните проблеми за телепортација - распределбата на заплетканите фотони помеѓу испраќачот (на Земјата) и примачот (сателитот) - веќе е решен од физичарите. Работата за создавање на заплеткана пар разделена на 1200 километри беше објавена пред еден месец во списанието Науката. Користејќи ги овие парови, остана само експериментално да се демонстрира самата телепортација.


Експериментален дизајн

Џи-Ганг Рен и сор. / arXiv.org, 2017 година

ВО нова работаАвторите користеле заплетен генератор на фотони инсталиран не на сателит, туку на Земјата, во опсерваторијата Нгари (Тибет). Создаде над четири илјади заплеткани парови во секунда, од кои по еден фотон беше испратен со ласерски зрак до сателит кој леташе над генераторот секоја полноќ. Прво, научниците покажаа дека квантното заплеткување опстојува меѓу Земјата и сателитот, а потоа ја телепортираа поларизацијата на фотонот. Во реалноста, за веродостојно тестирање на телепортацијата, научниците требаше да создадат не еден, туку два заплеткани пара фотони.

Најголемите загуби се поврзани со турбуленциите и хетерогеноста на атмосферата на Земјата. Овие ефекти доведуваат до проширување на зракот на заплеткани фотони и нивно расејување - што значи дека помалку честички стигнуваат до сателитот.

Вкупно, 911 честички беа успешно телепортирани - и во текот на целиот експеримент беа подготвени и пренесени милиони фотонски парови. Авторите забележуваат дека точноста на телепортацијата достигнува 80 проценти, а загубите се движат од 41 до 52 децибели (еден фотон на 100 илјади муви). Ако пренесете сличен сигнал преку оптичко влакно од 1200 километри со ниво на загуба од 0,2 децибели на километар, тогаш преносот на дури и еден фотон ќе трае 20 пати подолго од животниот век на Универзумот.

Квантната телепортација е една од важните техники за пренос на податоци во квантните телекомуникации. Неопходно е кога се развива глобален „квантен Интернет“ со идеално безбедни канали за комуникација (на ниво физичките законизабрана за клонирање на квантни состојби). Минатата година, протоколи за квантна телепортација за физика на урбани линии со оптички влакна.

Владимир Королев

Минатата година, ракетата Long March 2D полета од пустината Гоби и го постави сателитот Мо Цу во орбитата во точка синхрона со Сонцето, така што секојдневно кружи околу Земјата. Mozi е високо чувствителен сателит дизајниран да пренесува квантни информации. Може да ги открие квантните состојби на поединечни фотони ослободени од површината на нашата планета.

Денес, тимот на Мо Цу го објави своето единствено достигнување: успеаја да ја создадат првата сателитска квантна мрежа земја-земја. Оваа мрежа беше искористена за телепортирање на првиот објект во историјата од Земјата во нејзината орбита. Телепортацијата ја вршат научници кои спровеле експерименти од областа на оптичката физика. Овој процес се заснова на чудниот феномен на заплеткување, при кој два фотони формираат една точка во времето и просторот. Од техничка гледна точка, тие се опишани со една бранова функција.

Особеноста на квантното заплеткување е тоа што овие два фотони постојат во иста точка, дури и ако се оддалечени километри. Така, промената на состојбата на едниот моментално влијае на состојбата на другиот. Назад во 90-тите години на минатиот век, научниците сфатија дека можат да го искористат овој феномен за телепортирање на објекти од една точка во Универзумот во друга.

Идејата е да се ">">

Идејата е да се „симнат“ информациите во еден фотон, а потоа другиот да стане идентичен со првиот. Ова е телепортација

">

Вакви експерименти се вршени многу пати во лабораториски услови на Земјата, но ова е прв пат да се тестираат во меѓуѕвездениот простор. Телепортацијата има огромни импликации за низа технологии поврзани со квантните мрежи и компјутерите.

Всушност, не постои максимално растојание за телепортација на фотоните, но врската создадена меѓу нив е премногу кревка и може да биде уништена поради туѓи материи кои се појавуваат во атмосферата или во оптичкото влакно. За да ја потврдат својата теорија, научниците цело време правеле експерименти на поголема далечина, а сега влегле во орбитата. Точно, за ова беше неопходно да се изгради станица во Тибет на надморска височина од 4 илјади метри.

Како дел од експериментот, создадени се заплеткани парови фотони, кои беа лансирани со брзина од 4000 m/s

На интернет се појави видео, наводно снимено од надзорна камера на една од градските улици во Кина. Видеото сними необичен инцидент, кој, врз основа на датумот на видеото, се случи на полноќ на 9 мај 2012 година.

На видеото јасно се гледа како камион забрзано се приближува до велосипед кој поминува на патот. Се чини дека сударот е неизбежен, но наеднаш велосипедот и велосипедистот за чудо исчезнуваат и се појавуваат од другата страна на улицата.

Реприза со забавена снимка покажува како човек со голема брзина трча до велосипед, го грабнува и чудесно се телепортира на другиот крај од патот. Возачот на камионот, во меѓувреме, истрчува од автомобилот и гледа под камионот, но забележа дека велосипедот и неговиот сопственик стојат на безбедната страна на улицата. Во исто време, „човекот од телепортерот“ ја напушта сцената.

Видеото доби околу 1 милион прегледи на YouTube. Секако, повеќето корисници се сигурни дека видеото е лажна или вирална реклама за вториот дел од популарниот филм „Телепорт“. Сепак, има и такви кои оваа случка ја сметаат за реална. Многумина од нив сугерираа дека „телепортерот“ бил или вонземјанин или патник низ времето.

Бројни блокбастери последниве години, од кои повеќето се филмски адаптации на стрипови, се цврсто вградени во свеста модерен човекслика на суперхерој. Суперхеројот најчесто е личност со обичен изглед, која има натприродни моќи и често поради тоа е принудена да води таинствен начин на живот. Овие филмови се толку популарни, шарени и многубројни што за некои луѓе концептот на „суперхерој“ стана вообичаен. Идејата за реалноста на таквите херои ги посетува луѓето сè почесто - затоа приказните како телепортацијата во Кина се појавуваат и се многу популарни.

Супермен на патот

Во есента 2012 година, еден од главните хитови на World Wide Web беше видео кое наводно снимило не само телепортација на една личност, туку и многу драматична телепортација на две лица одеднаш. Видеото објавено на веб-страницата за видео хостинг YouTube е долго околу една минута и изгледа како снимка од улична надзорна камера. Времето на настаните, судејќи според тајмингот во горниот лев агол, е нешто по полноќ на 9 мај 2012 година. Локацијата на настаните е една од урбаните или приградските раскрсници на Кина. Главна ликовитри. Првиот е возач на камион со бело комбе, вториот е велосипедист. Третиот е мистериозен странец чие лице не се гледа поради неговата широка качулка. Во однос на фигурата, овој јасно млад човек може да биде или момче или девојче.

Настаните во видеото се одвиваат на следниов начин. Откако ќе поминат неколку автомобили, во позадина се појавува камион кој постепено ја зголемува брзината. Како што се приближува, од затемнета област на споредниот пат лево се појавува велосипедист. Траекториите и брзините на камионот и велосипедистот се такви што сударот изгледа неизбежен, а последиците за возачот се полесни. возилотоветуваат дека ќе бидат фатални. Но, овде, во десната затемнета област на екранот, се забележува одредено движење: брза заматена силуета се приближува до местото на претстојниот судир. Во последен момент, силуетата е појасно исцртана и гледачот гледа човек кој го фаќа велосипедистот речиси под самите тркала на автомобилот. По ова, непознатиот, велосипедистот и велосипедот буквално исчезнуваат, а камионот почнува да кочи. Автомобилот сè уште не застанал целосно кога група од две лица и велосипед се појавуваат на крајната десна страна на екранот, токму на осветлениот дел од патот. Странецот го пушта спасениот човек, додека неговите раце светат силно. Ја фрла хаубата преку глава и брзо се тргнува од патот. Во тоа време, јасно шокираниот велосипедист седнува исцрпен на тротоарот, а возачот на камионот излегува и не наоѓа ништо на коловозот.

Лесно е да се измамат оние кои се среќни да бидат измамени

Телепортацијата на една личност во Кина, особено снимена на видео и, покрај тоа, под такви филмски околности, многу брзо стана позната и доби милиони прегледи на видео хостинг. Веднаш започнаа живи дискусии за тоа дали видеото е реално или дали е измама од некои специјалисти за визуелни ефекти. Интересно е што имаше доста поддржувачи на реалноста на телепортацијата забележана на сетот. Дури и оригиналната „фантастика“ се појави веднаш - почнаа да се измислуваат приказни дизајнирани да ја создадат приказната за женски суперхерој (женскиот род на ликот изгледаше поинтригантен и поимпресивен за повеќето публика), за да ги откријат причините што ја поттикнаа да ја скрие суперсили и слично.

Но, имаше и многу скептични критичари, кои буквално го срушија видеото до коски. Беа дадени многу рационални аргументи во прилог на фактот дека заплетот е изведен, носи очигледни траги од употребата на софтвер за конвертирање видео материјал, а исто така има очигледни логички недостатоци. Како прво, алармантна беше самата појава на потенцијално фатална несреќа: спротивно на вообичаеното, камионот, кога се приближуваше до раскрсницата, почна да не успорува, туку да ја зголемува брзината, како да создава услови за драматична сцена. Сомнително е и сомнежот на велосипедистот: тој изненадувачки мирно возел директно под тркалата, без да ја менува брзината и без да ја сврти главата при преминувањето на главниот пат, каде што треба да отстапи на сообраќајниот приоритет. Со камионџијата не е се во ред - на снимката јасно се гледа дека човекот кој излегол од кабината носи светла бела маица или кошула. Но, во прилично добро осветлена кабина за време на сопирањето, не само што не се гледа ништо светло, туку и возачот воопшто не е видлив таму.

Што се однесува до мистериозниот човек со способност да се телепортира себеси и другите, тој исто така не е толку „чист“. Прво, има очигледни траги од монтажа на видео во неговата „енергетска патека“ за време на неговото супербрзо трчање на патот. Неговата силуета во моментот на зграпчување на велосипедистот е многу јасна, додека заматената силуета на неговото движење се уште останува. Второ, изборот на крајната точка на телепортацијата изгледа многу чудно. Законите на геометријата, физиката и едноставно логиката велат дека наједноставно и најприродно би било спасениот велосипедист да се движи во насока на движењето на странецот - односно на левата страна на екранот, подалеку од патот. Но телепортација се случува со обратен вектор, десно - излегува дека странецот направил еден вид јамка за време на телепортацијата, што нема објаснување. Второ, навлегува нејасно сомневање во тоа што појавата на двајца луѓе кои телепортираат и еден велосипед на десната страна на патот се објаснува, така да се каже, со сценска неопходност. Токму овој дел е најмногу осветлен во целата сцена, па затоа е најсоодветен за постигнување на најголемата драма, за набљудување на шокната состојба на спасениот, светлечките раце на спасителот и неговото повлекување во темнината. Севкупноста на сите овие набљудувања и расудувања доведува до заклучок дека оваа телепортација е прилично креативна, но сепак е измама.

Александар Бабитски