Наука5 януари 2021

За първи път „квантова телепортация“ на дълги разстояния!

Настъпва ли ерата на квантовия компютър и квантовия интернет?

Снимка: Youtube

Учените за първи път успешно „излъчиха“ единици квантова информация, известни като кубити, на голямо разстояние. Екип от Калифорнийския технологичен институт демонстрира така наречената „квантова телепортация“ през 27 мили (44 км) в две изпитателни площадки: Caltech Quantum Network (CQNET) и Fermilab Quantum Network (FQNET).

Кубитите - квантов еквивалент на компютърни битове, бяха „телепортирани“ със скорост, по-голяма от тази на светлината и с висока „точност“ между първоначалния кубит и пристигналия кубит. Подробна информация за експеримента е публикувана в списанието PRX Quantum. Демонстрацията поставя основите на бъдещата квантова интернет услуга, която един ден може да революционизира компютрите.

Какво представлява квантовата телепортация?

Квантовата телепортация е „безплътното“ прехвърляне на квантовите състояния от едно място на друго. В квантовия интернет трансферът се постига чрез квантово заплитане, при което две или повече частици са неразривно свързани по такъв начин, че състоянията на всяка частица да влияят на състоянията на другата. Ако една заплетена двойка частици е споделена между две отделни места, кодираната информация се телепортира, независимо колко отдалечени са.

Много изследвания са доказали, че квантовата телепортация работи. През юни миналата година например, учените демонстрираха квантова телепортация с помощта на електрони. Квантовата телепортация обаче е изключително трудна за осъществяване, тъй като е силно чувствителна към смущения от околната среда, които лесно могат да нарушат успеха на трансфера.

За своя експеримент изследователите изградили две системи, CQNET и FQNET, в две лаборатории. Изработени от оптични влакна, системите се състоят от три възли, които взаимодействат помежду си, за да задействат движението на кубитите. Изследователите проведоха тест, използвайки кубити фотони (основна единица светлина) и успяха да телепортират частици по-бързо от скоростта на светлината и с точност над 90 процента.

Уникалният научен пробив ще помогне за развитието на квантовия интернет

Уникалният научен пробив е фантастичен, защото предишни демонстрации на квантова телепортация са се оказвали нестабилни на големи разстояния. През 2016 г. учените успяха да телепортират частици на разстояние по-малко от четири мили, което си е световен рекорд за времето си.

Следователно успехът на последния проект е огромен скок напред в развитието на квантовия интернет - мрежа, в която информацията се съхранява в кубити и се споделя на големи разстояния. Квантовият компютър, работещ в квантовия интернет, може да надвиши скоростта на сегашните най-сложни суперкомпютри в света със 100 трилиона пъти. Квантовият интернет може да трансформира съхранението на данни, прецизното засичане и изчисляване и да въведе нова ера в комуникациите, защитени от хакерски атаки.

„Това е ключово постижение по пътя към изграждането на технология, която ще предефинира начина, по който провеждаме глобалната комуникация“, каза Панайотис Спенцурис от Националната ускорителна лаборатория „Енрико Ферми“ в Батавия, щата Илинойс.

Източник