Учени успяха за първи път да телепортират фотон от Земята до сателит в орбита

Не много отдавна, в началото на 90-те години, учените започнаха да говорят, че телепортирането може би не е фантастична измислица и вероятно е възможно по законите на квантовата физика. Оттогава насетне процесът се е превърнал в стандартна практика в лабораториите по квантова оптика навсякъде по света.

Всъщност миналата година два научни екипа, независимо един от друг, успяха да осъществяват първата телепортация извън лабораторни условия. Сега учени от Китай са изнесли процеса с още една стъпка напред: те успешно са телепортирали фотон от Земята до сателит в орбита около планетата, отдалечен на повече от 500 км.

Сателитът, наречен Micius, е високочувствителен фотоприемник, който може да засече квантовото състояние на единични фотони, изстреляни от Земята. Micius бе изпратен в орбита, за да позволи на учените да изпробват различни технологични градивни елементи за квантови изследвания като квантово заплитане, криптография и телепортация.

Телепортацията е един от първите резултати от тези експерименти. Екипът не само, че за първи път е телепортирал обект от земята в орбита, но учените също така са създали първата квантова мрежа сателит-земя, разбивайки рекорда за квантово заплитане, осъществено на най-дълго разстояние.

"Телепортацията на далечни разстояния се възприема като фундаментален елемент в протоколите като мащабните квантови мрежи и разпределеното квантово изчисление," казва китайския научен екип.

"Предходните експерименти за телепортация между отдалечени точки бяха ограничени до разстояние от 100 км, заради загубата на фотони в оптичните влакна или наземните свободнопространствени канали."

Какво ви изниква в главата, когато мислите за телепортацията?

Вероятно си спомняте за Скоти, който телепортира екипажа си от и към космическия кораб Ентърпрайз във филма Стар трек, но процесът всъщност е доста по-различен от представения в научнофантастичните филми.

Квантовата телепортация се основава на квантовото заплитане – процес, при който група квантови обекти (като фотони) се формират в един и същи момент и точка във времето.

Това споделено съществуване продължава дори когато фотоните се разделят – което означава, че размерите на единия веднага оказват влияние върху състоянието на другия, независимо от разстоянието между тях.

Тази връзка може да бъде използвана за пренасяне на квантова информация чрез "изтегляне" на данните, свързани с единия фотон, чрез заплитане с друг фотон. Вторият фотон приема идентичността на първия.

Воала. Това е телепортацията.

В този случай в частност китайските учение са създали заплетени двойки фотони на земята при скорост около 4 000 в секунда. След това изстреляли единия от тези фотони към сателита и оставили останалите на земята.

Накрая те измерили фотоните на земята и онези в орбита и потвърдили, че заплитането е осъществено.

Трябва да отбележим, че съществуват някои ограничения пред тази технология. Транспортирането на нещо голямо например си остава доста далеч в бъдещото. На теория не съществува максимално разстояние, на което е възможно телепортирането, но заплитането е крехък процес и лесно може да бъде нарушен.

Въпреки тези ограничения, със своите изследвания китайските учени проправят пътя на още по-мащабни и амбициозни проучвания в областта на квантовата телерпортация.

"Това изследване създава първата връзка между земята и сателит, предназначена за истинска телепортация на ултра дълги разстояния и е важна стъпка към мащабна глобална система за квантов интернет," казва още екипа.

източник: sciencealert.com

по статията работи: Величка Мартинова