นักฟิสิกส์ชาวจีนได้ทำการเทเลพอร์ตควอนตัม "ออร์บิทัล" ครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์จีนตั้งค่าการบันทึกระยะทางเทเลพอร์ตควอนตัมสิ่งที่จีนเทเลพอร์ต

มอสโก 12 กรกฎาคม - RIA Novosti นักฟิสิกส์จากเซี่ยงไฮ้ประกาศความสำเร็จในการใช้การเคลื่อนย้ายควอนตัม "จักรวาล" ครั้งแรกโดยส่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของอนุภาคจากดาวเทียมควอนตัม Mo Tzu ไปยังสถานีติดตามบนโลกตามบทความที่โพสต์ในห้องสมุดอิเล็กทรอนิกส์ arXiv.org

"เราประกาศการเทเลพอร์ตควอนตัมครั้งแรกของโฟตอนเดี่ยวจากหอดูดาวบนโลกไปยังดาวเทียมในวงโคจรใกล้โลกซึ่งอยู่ห่างออกไป 1400 กิโลเมตรการดำเนินงานนี้ให้ประสบความสำเร็จเปิดทางไปสู่การเทเลพอร์ตระยะไกลพิเศษและเป็นก้าวแรกสู่การสร้างอินเทอร์เน็ตควอนตัม" เขียน Jian -Wei Pan (Jian-Wei Pan) จากมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้และเพื่อนร่วมงาน

ปรากฏการณ์ของควอนตัมพัวพันเป็นหัวใจหลักของเทคโนโลยีควอนตัมสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปรากฏการณ์นี้มีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย - ระบบดังกล่าวไม่รวมความเป็นไปได้ของการ "ดักฟังโทรศัพท์" ที่มองไม่เห็นโดยสิ้นเชิงเนื่องจากกฎของกลศาสตร์ควอนตัมห้ามการ "โคลน" สถานะของอนุภาคแสง ปัจจุบันระบบการสื่อสารควอนตัมกำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันในยุโรปจีนและสหรัฐอเมริกา

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์จากรัสเซียและต่างประเทศได้สร้างระบบสื่อสารควอนตัมหลายสิบระบบซึ่งโหนดนี้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลในระยะทางที่ค่อนข้างไกลซึ่งมีจำนวนประมาณ 200-300 กิโลเมตร ความพยายามทั้งหมดที่จะขยายเครือข่ายเหล่านี้ไปสู่ระดับสากลและระดับข้ามทวีปต้องเผชิญกับปัญหาที่ผ่านไม่ได้ที่เกี่ยวข้องกับวิธีที่ไฟดับเมื่อเดินทางผ่านไฟเบอร์

ด้วยเหตุนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์หลายทีมจึงมีความคิดที่จะถ่ายโอนระบบการสื่อสารควอนตัมไปยังระดับ "จักรวาล" โดยแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านดาวเทียมซึ่งจะช่วยฟื้นฟูหรือเสริมสร้าง "การเชื่อมต่อที่มองไม่เห็น" ระหว่างโฟตอนที่พันกันยุ่ง ยานอวกาศประเภทนี้ลำแรกอยู่ในวงโคจรแล้ว - เป็นดาวเทียม Mo Tzu ของจีนซึ่งเปิดตัวสู่อวกาศในเดือนสิงหาคม 2559

สัปดาห์นี้ Pan และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พูดคุยเกี่ยวกับการทดลองการเคลื่อนย้ายควอนตัมที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกบนเรือ Mo-Dzu และที่สถานีสื่อสารในเมือง Ngari ประเทศทิเบตซึ่งสร้างขึ้นที่ระดับความสูง 4 กิโลเมตรเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกับดาวเทียมควอนตัมดวงแรก

Quantum teleportation ได้รับการอธิบายทางทฤษฎีเป็นครั้งแรกในปี 1993 โดยกลุ่มนักฟิสิกส์ที่นำโดย Charles Bennett ตามความคิดของพวกเขาอะตอมหรือโฟตอนสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ทุกระยะหากมีการ "พันกัน" ในระดับควอนตัม

ในการดำเนินการตามขั้นตอนนี้จำเป็นต้องใช้ช่องทางการสื่อสารธรรมดาโดยที่เราไม่สามารถอ่านสถานะของอนุภาคที่พันกันยุ่งเหยิงได้ซึ่งเป็นสาเหตุที่ไม่สามารถใช้ "teleportation" เพื่อส่งข้อมูลในระยะทางดาราศาสตร์ได้ แม้จะมีข้อ จำกัด นี้ แต่การเทเลพอร์ตแบบควอนตัมเป็นที่สนใจของนักฟิสิกส์และวิศวกรด้วยเหตุผลที่ว่ามันสามารถใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลในคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเข้ารหัสข้อมูลได้

ด้วยแนวคิดนี้นักวิทยาศาสตร์ได้จับโฟตอนสองคู่ในห้องปฏิบัติการใน Ngari และถ่ายโอนอนุภาคหนึ่งในสี่ "ที่พันกัน" บน Mo-Dza โดยใช้เลเซอร์ ดาวเทียมได้ทำการตรวจวัดสถานะของทั้งอนุภาคนี้และโฟตอนอื่นที่อยู่บนเรือพร้อมกันในขณะนั้นซึ่งเป็นผลมาจากการที่ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคที่สอง "เทเลพอร์ต" มายังโลกในทันทีโดยเปลี่ยนวิธีการที่โฟตอน "พื้น" ไปพัวพันกับพฤติกรรมแรก อนุภาค.

โดยรวมแล้วตามที่นักฟิสิกส์ชาวจีนกล่าวว่าพวกเขาสามารถ "พัวพัน" และเทเลพอร์ตได้มากกว่า 900 โฟตอนซึ่งยืนยันความถูกต้องของงานของ Mo-Dzy และพิสูจน์ให้เห็นว่าหลักการเทเลพอร์ตควอนตัมแบบ "โคจร" แบบสองทางเป็นไปได้ ในทำนองเดียวกันดังที่นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าเป็นไปได้ที่จะส่งโฟตอนไม่เพียง แต่ยังส่งผ่าน qubits เซลล์หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ควอนตัมและวัตถุอื่น ๆ ของโลกควอนตัมด้วย

วิดีโอปรากฏบนอินเทอร์เน็ตซึ่งถูกกล่าวหาว่าถ่ายทำโดยกล้องวงจรปิดกลางแจ้งบนถนนในเมืองในประเทศจีน วิดีโอดังกล่าวจับภาพเหตุการณ์ที่ผิดปกติซึ่งตามวันที่ในวิดีโอนั้นเกิดขึ้นตอนเที่ยงคืนของวันที่ 9 พฤษภาคม 2012

วิดีโอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ารถบรรทุกกำลังเข้าใกล้จักรยานที่กำลังข้ามถนนอย่างรวดเร็ว ดูเหมือนว่าการปะทะกันเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ทันใดนั้นจักรยานและนักปั่นก็หายไปอย่างน่าอัศจรรย์และปรากฏตัวที่อีกฟากหนึ่งของถนน

ในการเคลื่อนไหวช้าคุณจะเห็นชายคนหนึ่งวิ่งขึ้นไปบนจักรยานด้วยความเร็วสูงคว้ามันและเทเลพอร์ตไปยังอีกด้านหนึ่งของถนนอย่างน่าอัศจรรย์ ในขณะเดียวกันคนขับรถบรรทุกวิ่งออกจากรถและมองไปที่ใต้รถบรรทุก แต่สังเกตเห็นว่าจักรยานและเจ้าของอยู่ริมถนนที่ปลอดภัย ในขณะเดียวกัน "คนเทเลพอร์ต" ก็ออกจากที่เกิดเหตุ

วิดีโอนี้มีผู้เข้าชมประมาณ 1 ล้านครั้งบน YouTube แน่นอนว่าผู้ใช้ส่วนใหญ่มั่นใจว่าวิดีโอดังกล่าวเป็นโฆษณาปลอมหรือไวรัลสำหรับส่วนที่สองของภาพยนตร์ยอดนิยม "Teleport" อย่างไรก็ตามยังมีผู้ที่คิดว่าเหตุการณ์นี้เป็นเรื่องจริง หลายคนบอกว่า "มนุษย์เทเลพอร์ต" เป็นมนุษย์ต่างดาวหรือนักเดินทางข้ามเวลา

ทำการทดลองทางดาวเทียมเกี่ยวกับการถ่ายโอนสถานะควอนตัมระหว่างโฟตอนที่พันกันหลายคู่ (ที่เรียกว่าการส่งผ่านทางไกลแบบควอนตัม) ในระยะทางบันทึกมากกว่า 1200 กม.

ปรากฏการณ์ (หรือความสับสน) เกิดขึ้นเมื่อสถานะของอนุภาคตั้งแต่สองอนุภาคขึ้นไปมีความสัมพันธ์กัน (มีความสัมพันธ์กัน) ซึ่งสามารถเว้นระยะห่างได้ตามอำเภอใจ แต่ในขณะเดียวกันก็ยังคง "รู้สึก" ซึ่งกันและกัน การวัดพารามิเตอร์ของอนุภาคหนึ่งนำไปสู่การทำลายล้างสถานะที่พันกันของอีกอนุภาคหนึ่งในทันทีซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้โดยไม่เข้าใจหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออนุภาค (มันเป็น แสดงเป็นพิเศษ ในการทดลองเกี่ยวกับการละเมิดสิ่งที่เรียกว่าอสมการของเบลล์) ไม่มีพารามิเตอร์ใด ๆ ที่ซ่อนอยู่ซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของ "คู่หู" จะถูกเก็บไว้และในขณะเดียวกันการเปลี่ยนแปลงสถานะในทันทีไม่ได้นำไปสู่การละเมิดหลักการของสาเหตุและไม่อนุญาตให้ส่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์ด้วยวิธีนี้

สำหรับการส่งข้อมูลจริงจำเป็นต้องมีส่วนร่วมของอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกินความเร็วแสง ตัวอย่างเช่นโฟตอนที่มีต้นกำเนิดร่วมกันสามารถทำหน้าที่เป็นอนุภาคที่พันกันและกล่าวได้ว่าสปินของพวกมันถูกใช้เป็นพารามิเตอร์ตาม

ไม่เพียง แต่นักวิทยาศาสตร์ที่มีส่วนร่วมในฟิสิกส์พื้นฐานเท่านั้น แต่วิศวกรที่ออกแบบการสื่อสารที่ปลอดภัยก็แสดงความสนใจในการส่งสถานะของอนุภาคที่พันกันในระยะทางที่ห่างไกลมากขึ้นและในสภาวะที่รุนแรงที่สุด เชื่อกันว่าปรากฏการณ์การพันกันของอนุภาคในอนาคตจะทำให้เรามีช่องทางการสื่อสารที่ไม่แตกหักตามหลักการ "การป้องกัน" ในกรณีนี้จะเป็นการแจ้งเตือนผู้เข้าร่วมในการสนทนาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ว่ามีบุคคลที่สามเข้ามาแทรกแซงความสัมพันธ์ของพวกเขา

สิ่งนี้จะเห็นได้จากกฎทางฟิสิกส์ที่ไม่สามารถทำลายได้นั่นคือการล่มสลายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของฟังก์ชันคลื่น

มีการสร้างต้นแบบของอุปกรณ์สำหรับใช้การสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัยดังกล่าวแล้ว แต่ยังมีแนวคิดใหม่ ๆ ที่จะประนีประนอมการทำงานของ "ช่องสัญญาณที่ปลอดภัยอย่างแน่นอน" เหล่านี้เช่นโดยการวัดควอนตัมที่อ่อนแอแบบย้อนกลับได้ดังนั้นจึงยังไม่ชัดเจนว่าการเข้ารหัสควอนตัมจะสามารถออกจากขั้นตอนการทดสอบต้นแบบได้หรือไม่ ไม่ว่าการพัฒนาทั้งหมดจะถึงวาระล่วงหน้าหรือไม่และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานจริง

อีกประเด็นหนึ่ง: จนถึงขณะนี้การถ่ายโอนสถานะที่พันกันได้ดำเนินการไปแล้วในระยะทางไม่เกิน 100 กม. เท่านั้นเนื่องจากการสูญเสียโฟตอนในใยแก้วนำแสงหรือในอากาศเนื่องจากความเป็นไปได้ที่โฟตอนอย่างน้อยบางส่วนจะไปถึงเครื่องตรวจจับนั้นมีน้อยมาก ในบางครั้งมีรายงานถึงความสำเร็จอื่น ๆ บนเส้นทางนี้ แต่ยังไม่สามารถครอบคลุมทั่วโลกด้วยการเชื่อมต่อดังกล่าว

ดังนั้นเมื่อต้นเดือนนี้นักฟิสิกส์ชาวแคนาดาได้ประกาศความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการสื่อสารผ่านช่องสัญญาณควอนตัมที่ปลอดภัยกับเครื่องบิน แต่อยู่ห่างจากเครื่องส่งสัญญาณเพียง 3-10 กม.

วิธีหนึ่งในการปรับปรุงการแพร่กระจายสัญญาณอย่างมากคือโปรโตคอลที่เรียกว่า quantum repeater แต่คุณค่าในทางปฏิบัติยังคงเป็นที่น่าสงสัยเนื่องจากความจำเป็นในการแก้ไขปัญหาทางเทคนิคที่ซับซ้อนหลายประการ

อีกแนวทางหนึ่งคือการใช้เทคโนโลยีดาวเทียมอย่างแม่นยำเนื่องจากดาวเทียมสามารถอยู่ในแนวสายตาพร้อมกันสำหรับสถานที่ที่ห่างไกลกันมากบนโลก ข้อได้เปรียบหลักของวิธีนี้อาจเป็นเพราะเส้นทางส่วนใหญ่ของโฟตอนจะอยู่ในสุญญากาศที่มีการดูดซึมเกือบเป็นศูนย์และการแยกการตกแต่งภายใน (การละเมิดการเชื่อมโยงกันเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคกับสิ่งแวดล้อม)

เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการทดลองทางดาวเทียมผู้เชี่ยวชาญของจีนได้ทำการทดสอบภาคพื้นดินเบื้องต้นซึ่งแสดงให้เห็นถึงการแพร่กระจายแบบสองทิศทางของคู่โฟตอนที่พันกันอย่างประสบความสำเร็จผ่านสื่อเปิดที่ระยะ 600 ม. 13 และ 102 กม. โดยมีการสูญเสียช่องสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ 80 dB นอกจากนี้ยังมีการทดลองเกี่ยวกับการถ่ายโอนสถานะควอนตัมบนแพลตฟอร์มที่เคลื่อนที่ภายใต้สภาวะที่มีการสูญเสียและความปั่นป่วนสูง

หลังจากการศึกษาความเป็นไปได้โดยละเอียดโดยการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียได้มีการพัฒนาดาวเทียมมูลค่า 100 ล้านดอลลาร์ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 16 สิงหาคม 2559 จาก Jiuquan Cosmodrome ในทะเลทรายโกบีโดยใช้ยานปล่อย Changzheng 2D ขึ้นสู่วงโคจรระยะทาง 500 กม.

ดาวเทียมดังกล่าวได้รับการตั้งชื่อว่า "Mo-tzu" เพื่อเป็นเกียรติแก่ปราชญ์ชาวจีนโบราณในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราชผู้ก่อตั้ง Moism (หลักคำสอนเรื่องความรักสากลและผลสืบเนื่องของรัฐ) เป็นเวลาหลายศตวรรษในประเทศจีน Moism ประสบความสำเร็จในการแข่งขันกับลัทธิขงจื้อจนกระทั่งหลังถูกนำมาใช้เป็นอุดมการณ์ของรัฐ

ภารกิจ Mo Tzu ได้รับการสนับสนุนจากสถานีภาคพื้นดิน 3 แห่ง ได้แก่ ใน Delinghe (จังหวัด Qinghai) Nanshan ใน Urumqi (Xinjiang) และ GaoMeiGu Observatory (GMG) ในลี่เจียง (มณฑลยูนนาน) ระยะทางระหว่าง Dalinghe และ Lijian คือ 1203 กม. ระยะห่างระหว่างดาวเทียมโคจรและสถานีภาคพื้นดินเหล่านี้แตกต่างกันไปภายใน 500-2000 กม.

เนื่องจากความจริงที่ว่าโฟตอนที่พันกันไม่สามารถ "ขยาย" ได้เหมือนสัญญาณคลาสสิกจึงจำเป็นต้องพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ เพื่อลดการลดทอนในช่องทางการส่งสัญญาณระหว่างโลกและดาวเทียม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการสื่อสารที่ต้องการจำเป็นต้องทำให้เกิดความแตกต่างของลำแสงขั้นต่ำพร้อมกันและความเร็วสูงและความแม่นยำสูงที่ชี้ไปที่เครื่องตรวจจับ

หลังจากพัฒนาแหล่งอวกาศที่มีความสว่างเป็นพิเศษของโฟตอนพัวพันสองโฟตอนและเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูง APT (การรับการชี้และการติดตาม) กลุ่มนี้ได้สร้าง "ควอนตัมคัปปลิ้ง" ระหว่างโฟตอนคู่ที่ห่างกัน 1203 กม. นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดสอบที่เรียกว่าเบลล์เพื่อตรวจสอบการละเมิดพื้นที่ อนุภาค) และได้ผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญทางสถิติของสี่ซิกมา (ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน)

แผนภาพของแหล่งโฟตอนบนดาวเทียม ความหนาของคริสตัล KTiOPO4 (PPKTP) คือ 15 มม. กระจกเว้านอกแกนคู่หนึ่งจะเน้นเลเซอร์ปั๊ม (PL) ที่กึ่งกลางของคริสตัล PPKTP เอาต์พุตของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ Sagnac ใช้กระจกสองสี (DM) และฟิลเตอร์เพื่อแยกโฟตอนของสัญญาณออกจากเลเซอร์ของปั๊ม กระจกเงาเพิ่มเติม (PI) สองบานซึ่งควบคุมจากพื้นดินจากระยะไกลใช้เพื่อปรับทิศทางลำแสงอย่างละเอียดเพื่อประสิทธิภาพในการรวบรวมลำแสงที่เหมาะสม QWP - ส่วนเฟสคลื่นไตรมาส HWP - ส่วนเฟสครึ่งคลื่น PBS - ตัวแยกลำแสงโพลาไรซ์

เมื่อเทียบกับวิธีการก่อนหน้านี้โดยใช้ตัวอย่างเชิงพาณิชย์ทั่วไปของใยแก้วนำแสงโทรคมนาคมประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อดาวเทียมกลายเป็นคำสั่งที่มีขนาดสูงกว่าจำนวนมากซึ่งตามที่ผู้เขียนการศึกษาได้เปิดทางให้สามารถใช้งานได้จริงบนโลกก่อนหน้านี้

ระบบสำหรับการเตรียมสถานะที่พันกันและสถานะที่สามารถถ่ายโอนได้สำหรับการเคลื่อนย้าย

ทีมงานของดาวเทียมสื่อสารควอนตัม QUESS (aka Mo-Tzu) รายงานความสำเร็จครั้งแรกในการเคลื่อนย้ายโฟตอนจากพื้นผิวโลกไปยังวงโคจร จากการทดลองหนึ่งเดือนนักฟิสิกส์สามารถเคลื่อนย้ายโฟตอน 911 ได้ในระยะทาง 500 ถึง 1,400 กิโลเมตร นี่คือบันทึกระยะทางสำหรับการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัม การพิมพ์งานวิจัยได้รับการเผยแพร่บนเซิร์ฟเวอร์ arXiv.org ซึ่งรายงานสั้น ๆ โดย MIT Technology Review

Quantum teleportation คือการถ่ายโอนสถานะควอนตัมของอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่งโดยไม่ต้องถ่ายโอนอนุภาคแรกในอวกาศโดยตรง ตัวอย่างเช่นในการเทเลพอร์ตการโพลาไรเซชันของโฟตอนจะต้องใช้อนุภาคควอนตัมพัวพันคู่หนึ่ง หนึ่งในอนุภาคที่พันกันต้องถูกเก็บไว้โดยผู้ส่งสถานะควอนตัมและตัวที่สองโดยผู้รับ จากนั้นผู้ส่งทำการวัดพร้อมกันบนอนุภาคที่ส่งและหนึ่งในอนุภาคของคู่ที่พันกันยุ่ง ความพัวพันทางควอนตัมถูกจัดเรียงในลักษณะที่อนุภาคสองตัวทำงานเป็นระบบเดียว - อนุภาคที่พันกันที่ผู้รับจะรู้สึกว่ามีการวัดด้วยคู่ของมันและเปลี่ยนสถานะ เมื่อทราบผลการวัดทางฝั่งผู้ส่ง (สามารถส่งผ่านช่องสัญญาณปกติ) คุณจะได้รับสำเนาที่ถูกต้องของอนุภาคที่ส่ง - จากเครื่องรับโดยตรง คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ในเนื้อหาของอักษรควอนตัม: ""

ก่อนหน้านี้ระยะทางในการเทเลพอร์ตถูก จำกัด ไว้ที่หลายสิบกิโลเมตร - ในปี 2555 นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียได้เคลื่อนย้ายสถานะโฟตอนระหว่าง La Palma และ Tenerife (143 กิโลเมตร) งานใหม่เอาชนะเหตุการณ์สำคัญนี้และปรับปรุงหลายครั้ง

ภารกิจหลักประการหนึ่งสำหรับการเทเลพอร์ต - การกระจายโฟตอนที่พันกันระหว่างผู้ส่ง (บนโลก) และผู้รับ (ดาวเทียม) - ได้รับการแก้ไขโดยนักฟิสิกส์แล้ว งานสร้างคู่พันกันหารด้วย 1200 กิโลเมตรอยู่ในนิตยสารเมื่อเดือนที่แล้ว วิทยาศาสตร์... การใช้คู่เหล่านี้สิ่งเดียวที่เหลือคือการทดลองแสดงให้เห็นถึงการเคลื่อนย้ายตัวเอง

รูปแบบการทดลอง

Ji-Gang Ren และคณะ / arXiv.org, 2017

ในงานชิ้นใหม่นี้ผู้เขียนใช้เครื่องกำเนิดโฟตอนแบบพันกันซึ่งไม่ได้ติดตั้งบนดาวเทียม แต่อยู่บนโลกที่หอดูดาว Ngari (ทิเบต) มันสร้างคู่ที่พันกันมากกว่าสี่พันคู่ต่อวินาทีโฟตอนหนึ่งตัวจากแต่ละอันที่ส่งด้วยลำแสงเลเซอร์ไปยังดาวเทียมที่บินผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทุกเที่ยงคืน ก่อนอื่นนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าความพัวพันของควอนตัมยังคงมีอยู่ระหว่างโลกและดาวเทียมจากนั้นจึงเคลื่อนย้ายโพลาไรซ์ของโฟตอน ในความเป็นจริงเพื่อทดสอบการเคลื่อนย้ายได้อย่างน่าเชื่อถือนักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องสร้างโฟตอนที่พันกันสองคู่พร้อมกัน

การสูญเสียครั้งใหญ่ที่สุดเกี่ยวข้องกับความปั่นป่วนและความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของชั้นบรรยากาศโลก ผลกระทบเหล่านี้นำไปสู่การขยายลำแสงของโฟตอนที่พันกันและการกระจัดกระจายซึ่งหมายความว่ามีอนุภาคน้อยลงถึงดาวเทียม

โดยรวมแล้ว 911 อนุภาคถูกเคลื่อนย้ายได้สำเร็จ - และในระหว่างการทดลองทั้งหมดมีการเตรียมและส่งโฟตอนนับล้านคู่ ผู้เขียนทราบว่าความแม่นยำของการเทเลพอร์ตถึง 80 เปอร์เซ็นต์และการสูญเสียอยู่ในช่วง 41 ถึง 52 เดซิเบล (โฟตอนหนึ่งตัวจาก 100,000 มาถึง) หากสัญญาณที่คล้ายกันถูกส่งผ่านเส้นใยยาว 1200 กิโลเมตรโดยมีระดับการสูญเสีย 0.2 เดซิเบลต่อกิโลเมตรการส่งโฟตอนอย่างน้อยหนึ่งตัวจะใช้เวลานานกว่าอายุการใช้งานของจักรวาลถึง 20 เท่า

Quantum teleportation เป็นหนึ่งในเทคนิคการส่งข้อมูลที่สำคัญในการสื่อสารโทรคมนาคมแบบควอนตัม มีความจำเป็นในการพัฒนา "อินเทอร์เน็ตควอนตัม" ระดับโลกที่มีช่องทางการสื่อสารที่ปลอดภัย (ในระดับของกฎหมายทางกายภาพที่ห้ามการโคลนสถานะควอนตัม) ปีที่แล้วโปรโตคอลสำหรับการเคลื่อนย้ายทางควอนตัมของฟิสิกส์บนเส้นไฟเบอร์ในเมือง

วลาดิเมียร์โคโรเลฟ

15 ม.ค. อม. 2559 05:30:49 น

การเทเลพอร์ตในอนาคตเป็นเพียงขั้นตอนแรกของการทดลองทั้งหมด

ภาพ: Saraeva

วลาดิวอสตอคไอโอวาพรีโมรี 24. นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนกำลังวางแผนที่จะทำการทดลองการเคลื่อนย้ายควอนตัมครั้งแรกของโลกในฤดูร้อนปีหน้า Versia รายงาน

ระยะทางที่ประกาศว่าอนุภาคจะเคลื่อนที่คือ 1200 กิโลเมตร Nature News บอกเกี่ยวกับแผนการของนักวิทยาศาสตร์จากอาณาจักรกลาง เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบผู้เชี่ยวชาญจะส่งดาวเทียมใกล้โลกในเดือนมิถุนายนปีนี้ มันจะทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างสถานีพื้นโลกทั้งสองเป็นที่ทราบกันดีว่าผู้เชี่ยวชาญมีแผนที่จะส่งอนุภาคจากจีนไปยังเวียนนา ก่อนที่จะเปิดตัวสิ่งที่เรียกว่า "เทเลพอร์ต" นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาว่าการสื่อสารด้วยการเข้ารหัสระหว่างเมืองนั้นน่าเชื่อถือเพียงใดดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นเทเลพอร์ต - มันจะทำการเคลื่อนที่แบบไม่สัมผัสของโฟตอน ระยะทางระหว่างสถานีในยุโรปและจีนมากกว่า 1,200 กิโลเมตรความสำเร็จของการทดสอบตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้อย่างไม่ต้องสงสัย ความจริงที่ว่าการเทเลพอร์ตแบบควอนตัมสามารถทำได้ทุกที่รวมถึงระยะทางที่ใหญ่ที่สุดกลายเป็นที่รู้จักในช่วงกลางศตวรรษที่แล้ว

ตามที่นักฟิสิกส์กล่าวว่าการเคลื่อนย้ายอนุภาคในอนาคตจากจีนไปยังยุโรปโดยใช้ดาวเทียมเป็นเพียงขั้นตอนแรกของชุดการทดลองเท่านั้น ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะทำการทดลองที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับสถานีบนดาวเทียมโลกและดวงจันทร์กระบวนการเทเลพอร์ตแบบควอนตัมคือการถ่ายโอนสถานะควอนตัมของอนุภาคบางชนิดไปยังระยะทางใด ๆ ในการนำไปใช้ผู้เชี่ยวชาญจะใช้อนุภาคควอนตัมที่จับคู่แล้วแบ่งเป็นเศษส่วน ตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัมหากอนุภาคที่จับคู่เคลื่อนที่ออกจากกันแต่ละแฉกจะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับคู่ของมันการศึกษาในลักษณะเดียวกันนี้ได้ดำเนินการโดยพนักงานของมหาวิทยาลัยในอเมริกา พวกเขาสามารถเคลื่อนย้ายควอนตัมได้ 102 กิโลเมตร ในการดำเนินการดังกล่าวผู้เชี่ยวชาญไม่ได้ใช้ดาวเทียม แต่เป็นใยแก้วนำแสงแม้ว่าโฟตอนที่จับคู่จะถูกแยกออกจากกันมากกว่าหนึ่งร้อยกิโลเมตร แต่การเปลี่ยนแปลงสถานะของหนึ่งในนั้นส่งผลต่ออีกอันหนึ่ง