A venit timpul să sărbătorim o altă realizarea în domeniul fizicii cuantice: oamenii de ştiinţă au reușit să „teleporteze” un qutrit, un fragment de informație cuantică bazată pe trei stări, fapt ce ne deschide vaste posibilități noi în ceea ce privește calculul cuantic şi comunicația.
Până acum, teleportarea cuantică a fost realizată doar cu qubiţi, totuşi la distanţe impresionant de mari.
Vedeţi şi: Fizicienii au realizat teleportarea cuantică sub apă pentru prima dată
Un nou studiu doveditor al conceputului, sugerează că rețelele cuantice viitoare vor putea transporta mult mai multe date şi cu mai puține obstacole decât se credea.
Pentru a merge mai departe, mai întâi de toate este nevoie să vedem ce sunt qutriţii.
Mai simplu vorbind, micile unităţi de date pe care le cunoaștem ca biţi în calculul clasic pot lua una din două stări: 0 sau 1.
Dar în calculul cuantic, avem qubit-ul, care poate fi atât 0 cât şi 1 în același timp, ceva cunoscut sub numele de superpoziţie.
Acum, qutrit-ul are aceeași relație cu trit-ul, adăugând o superpoziție la stările clasice, ce pot fi reprezentate ca 0, 1 şi 2.
Un qutrit poate avea toate aceste stări în același timp, ceea ce este încă un salt înainte în ceea ce privește, de exemplu, puterea de procesare a computerului sau cantitatea de informații ce pot fi transmise simultan.
Aceasta, de asemenea, adaugă un nou nivel de complexitate la cercetările calcului cuantic.
Acum, când avem o înțelegere a ceea ce este qutrit, să vedem cei asta teleportare cuantică?
Aşa dar, aceasta este obținerea de informații dintr-un loc din altă parte, prin intermediul unui fenomen cunoscut sub numele de inseparabilitate cuantică sau cum a numit-o Einstein, „acţiune înfricoșătoare la distanţă”.
Vedeţi şi: Cercetătorii chinezi au realizat un nou record uimitor în materia inseparabilităţii cuantice
Acesta este cazul când două particule cuantice (sau grupuri de particule) sunt interconectate în aşa mod, încât una dezvăluie proprietăţile celeilalte, indiferent de depărtarea la care sunt situate una faţă de alta în termeni fizici.
Nu este o teleportare reală în manieră științifico-fantastică, ci o obținere instantanee a datelor dintr-un loc, în baza unei interpretări din altă parte, potenţial la o depărtare mare.
Aceste informaţii cuantice pot fi transmise prin fotoni de lumină, iar o utilizare ar putea fi crearea de reţele internet sigure nerecuperabile pe viitor, protejate de legile fundamentale ale fizicii (deoarece orice intervenţie ar distruge însăși informaţia).
Prin împărțirea traseului unui foton în trei părţi foarte apropiate una de alta, prin configurația atent calibrată de lasere, deliminator de fascicule şi cristalele de borat de bariu, cercetătorii au reușit să creeze qutritul şi să producă o stare de inseparabilitate.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă tocmai au prezentat prima imagine a inseparabilităţii cuantice
Pe parcursul măsurărilor a 12 stări, adică a inseparabilităţi, sistemul a produs o fidelitate de 0,75 — un rezultat precis în trei pătrimi din cazuri.
Deşi configurația rămâne lentă şi ineficientă, pentru moment, este suficient să arătăm că teleportarea de qutrit este posibilă, spun cercetătorii.
Cercetătorii, la rândul său, puteau fi depășiți de o altă echipă, după cum relatează Daniel Garisto în Scientific American.
Cu toate acestea, acest al doilea grup de oameni de știință a înregistrat teleportarea qutritului doar în 10 stări şi lucrarea lor încă nu a fost acceptată pentru revizuire în careva jurnal științific.
Indiferent de faptul, care din aceşti oameni de ştiinţă pot cu adevărat pretinde că au atins primii un nou nivel de teleportare, acesta este un moment important în domeniul comunicaţiilor cuantice — chiar dacă, deocamdată, utilizarea sa în practică este limitată.
De asemenea, echipa spune că ar putea fi capabilă să actualizeze sistemul pe viitor, posibil la înălţimile amețitoare a ququarţilor ( ququart — qutrit cu un bit suplimentar adăugat).
„Combinând metodele anterioare de teleportare a stărilor compuse din două particule şi multiplele trepte de libertate, lucrarea noastră oferă o trusă de scule completă pentru teleportarea unei particule cuantice intacte”, scriu cercetătorii în studiul lor.
„Noi ne așteptăm că rezultatele noastre să deschidă calea pentru aplicațiile tehnologiile cuantice la dimensiuni mari, deoarece teleportarea joacă un rol central în releele şi rețelele cuantice”.
Cercetarea a fost acceptată pentru publicare în Physical Review Letters şi este disponibilă pe arXiv.org.
Lasă un răspuns