О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.73383.html

статья Изобретена телепортация нового типа и получены пятерки "спутанных" фотонов

Алексей Левин (Вашингтон), 02.07.2004
Реклама

Китайский физик Джиан-Вай Пан Коллектив ученых из Китая и Австрии разработал и успешно применил метод физического эксперимента, позволяющий получать пятерки "спутанных" квантов света. Это достижение, о котором сообщается в последнем выпуске журнала Nature, знаменует собой важный шаг на пути к созданию квантовых компьютеров.

Свойства "спутанных" частиц наглядно и очень эффектно иллюстрируют самые парадоксальные стороны квантовомеханического описания микромира. К тому же в последние годы физики осуществили целый ряд экспериментов со "спутанными" частицами, которые позволили доказать осуществимость так называемой квантовой телепортации, создать работоспособные (и даже коммерческие) системы квантовой криптографии и запустить опытные образцы примитивных, но уже действующих квантовых компьютеров. Таким образом "спутанные" частицы из предмета чисто теоретических рассуждений, каким они были с середины тридцатых годов прошлого столетия, очень быстро превратились не только в экспериментальную реальность, но и в ключевой инструмент очень перспективных технологий.

Напомним, что "спутанными" (entangled) называются пары, тройки и в принципе любые наборы частиц, подчиняющихся законам квантовой механики, которые описываются единой волновой функцией, не допускающей представления в виде произведения волновых функций отдельных частиц. Поведение таких частиц (ими могут быть фотоны, электроны, протоны, атомы и даже крупные молекулы) настолько сильно скоррелировано, что каждая из них как бы "чувствует" присутствие партнеров на любых расстояниях. "Спутанные" частицы демонстрируют немало таких свойств, что выглядят совершенно необычными и даже невозможными с точки зрения классической физики. Не случайно великий австрийский физик Эрвин Шредингер (кто не слышал об уравнении Шредингера?) назвал "спутанность" принципиальной чертой квантовой механики. В частности, использование "спутанных" частиц дает возможность с высокой точностью переносить квантовое состояние одной частицы на другую или на другие - этот процесс и называется квантовой телепортацией.

В прошлом десятилетии сотрудник корпорации Microsoft Дэниэл Готтесман и его коллега из IBM Исаак Чуанг строго доказали, что сколь угодно сложный квантовый компьютер общего назначения можно построить с применением блоков всего лишь трех типов - систем "спутанных" частиц, приборов для телепортации, а также устройств, осуществляющих элементарные логические операции над единицами квантовой информации, кубитами (такие устройства называют логическими вентилями). В принципе, такой компьютер может действовать на базе всего лишь пар "спутанных" частиц. Все дело, однако, в том, что квантовые вычисления требуют специальных алгоритмов, которые, в идеале, должны устранять спонтанные ошибки. Оказывается, что для работы таких алгоритмов необходимо иметь как минимум пятикомпонентные системы "спутанных" частиц. Поэтому получение таких пятичленных наборов представляет собой задачу немалой практической важности.

По целому ряду технических причин легче всего "спутывать" кванты света, фотоны. Тройки и четверки таких фотонов получали и раньше, однако изготовление пятерок "спутанных" кватов до сих пор не получалось. И вот теперь этого добились шестеро ученых во главе с китайским физиком Джиан-Вай Паном, который сейчас работает в ФРГ, в Гейдельбергском университете. Этим исследователям также впервые удалось осуществить в лаборатории Пана квантовую телепортацию нового типа, которую они назвали телепортацией открытого назначения (open-destination teleportation). В ходе такой телепортации состояние отдельной частицы переносится на суперпозицию других частиц, причем впоследствии его можно "снять" с любой из них. Доктор Пан и его коллеги пока что ограничились трансляцией состояния отдельного фотона на тройку других фотонов, однако в принципе телепортацию открытого назначения можно осуществлять на системы с любым числом частиц.

Источник:
Experimental demonstration of five-photon entanglement and open-destination teleportation
Nature 430, 54 - 58 (01 July 2004)

Алексей Левин (Вашингтон), 02.07.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама


Выбор читателей