Ce s-a teleportat chinezii? În China, o cameră de supraveghere a surprins o persoană „teleportându-se” (video). Este ușor să-i înșeli pe cei care sunt fericiți să fie înșelați

Teleportarea viitoare este doar prima etapă a unei întregi serii de experimente.

Vladivostok, IA Primorye24. Vara viitoare, oamenii de știință chinezi intenționează să efectueze primul experiment din lume privind teleportarea cuantică, relatează Version.

Distanța declarată pe care se vor deplasa particulele este de 1200 de kilometri Nature News vorbește despre planurile oamenilor de știință din Regatul Mijlociu. Se știe că, în cadrul testului, specialiștii vor lansa un satelit aproape de Pământ în luna iunie a acestui an. Acesta va acționa ca o legătură între două stații terestre. Se știe că experții plănuiesc să trimită particule din China la Viena. Înainte de a lansa așa-numitul „teleport”, oamenii de știință vor afla cât de fiabilă este conexiunea criptografică dintre orașe. Un satelit va acționa ca un teleport - va efectua mișcarea fără contact a fotonilor. Distanța dintre stațiile din Europa și China este de peste 1.200 de kilometri Succesul testului, potrivit oamenilor de știință, este fără îndoială. Faptul că teleportarea cuantică poate fi efectuată pe orice, inclusiv pe cele mai mari distanțe, a devenit cunoscut la mijlocul secolului trecut.

Potrivit fizicienilor, viitoarea teleportare a particulelor din China în Europa folosind un satelit este doar prima etapă a unei serii întregi de experimente. În viitor, oamenii de știință intenționează să efectueze un experiment similar cu participarea stațiilor de pe satelit, Pământ și Lună. Procesul de teleportare cuantică este transferul stării cuantice a anumitor particule la orice distanță. Pentru a o realiza, specialiștii iau o particulă cuantică pereche și o împart în părți. Conform regulilor mecanicii cuantice, dacă particulele pereche se îndepărtează unele de altele, fiecare lob păstrează informații despre partenerul său. Un studiu similar a fost deja realizat de angajați ai unei universități americane. Au reușit să realizeze teleportarea cuantică pe 102 de kilometri. Pentru a efectua procesul, specialiștii nu au folosit un satelit, ci o fibră optică În ciuda faptului că fotonii perechi au fost separați la o distanță de peste o sută de kilometri, o schimbare a stării unuia dintre ei l-a afectat pe celălalt.

MOSCOVA, 12 iulie - RIA Novosti. Fizicienii din Shanghai au anunțat finalizarea cu succes a primei teleportari cuantice „spațiale”, transferând informații despre starea unei particule de pe satelitul cuantic Mo Tzu către o stație de urmărire pe Pământ, potrivit unui articol postat în biblioteca electronică arXiv.org

„Anunțăm prima teleportare cuantică a unor fotoni unici de la un observator de pe Pământ către un satelit pe orbită joasă a Pământului, la 1.400 de kilometri distanță de acesta. Implementarea cu succes a acestei sarcini deschide calea către teleportarea cu rază ultra-lungă și este prima pas spre crearea unui Internet cuantic”, scrie Jian -Wei Pan (Jian-Wei Pan) de la Universitatea din Shanghai și colegii săi.

Fenomenul întanglementării cuantice stă la baza tehnologiilor cuantice moderne. Acest fenomen, în special, joacă un rol important în sistemele de comunicații cuantice securizate - astfel de sisteme elimină complet posibilitatea „interceptării” neobservate datorită faptului că legile mecanicii cuantice interzic „clonarea” stării particulelor de lumină. În prezent, sistemele de comunicații cuantice sunt dezvoltate activ în Europa, China și SUA.

În ultimii ani, oamenii de știință din Rusia și țări străine au creat zeci de sisteme de comunicații cuantice, ale căror noduri pot face schimb de date pe distanțe destul de mari, în valoare de aproximativ 200-300 de kilometri. Toate încercările de a extinde aceste rețele la nivel internațional și intercontinental au întâmpinat dificultăți insurmontabile legate de modul în care lumina se estompează pe măsură ce călătorește prin fibra optică.

Din acest motiv, multe echipe de oameni de știință se gândesc la mutarea sistemelor de comunicații cuantice la nivel „cosmic”, schimbând informații prin satelit, permițându-le să restabilească sau să întărească „conexiunea invizibilă” dintre fotonii încâlciți. Prima navă spațială de acest fel este deja prezentă pe orbită - este satelitul chinezesc Mo Tzu, lansat în spațiu în august 2016.

În această săptămână, Pan și colegii săi au descris primele experimente de teleportare cuantică de succes efectuate la bordul navei Mo-Zu și la o stație de comunicații din orașul Ngari din Tibet, construită la o altitudine de patru kilometri pentru a face schimb de informații cu primul satelit cuantic.

Teleportarea cuantică a fost descrisă pentru prima dată la nivel teoretic în 1993 de un grup de fizicieni condus de Charles Bennett. Conform ideii lor, atomii sau fotonii pot face schimb de informații la orice distanță dacă ar fi „încurcați” la nivel cuantic.

Pentru a realiza acest proces, este necesar un canal de comunicare obișnuit, fără de care nu putem citi starea particulelor încurcate, motiv pentru care o astfel de „teleportare” nu poate fi folosită pentru a transmite date pe distanțe astronomice. În ciuda acestei limitări, teleportarea cuantică este extrem de interesantă pentru fizicieni și ingineri, deoarece poate fi folosită pentru transmisia de date în computere cuantice și pentru criptarea datelor.

Ghidați de această idee, oamenii de știință au încurcat două perechi de fotoni într-un laborator din Ngari și au transferat una dintre cele patru particule „încurcate” la bordul navei Mo-Dza folosind un laser. Satelitul a măsurat simultan starea atât a acestei particule, cât și a altui foton care se afla la bord în acel moment, drept urmare informațiile despre proprietățile celei de-a doua particule au fost instantaneu „teleportate” pe Pământ, schimbând modul în care fotonul „sol”. , confundat cu prima, particulă comportată.

În total, după cum spun fizicienii chinezi, ei au reușit să „încurce” și să teleporteze peste 900 de fotoni, ceea ce a confirmat corectitudinea lucrării „Mo-Zu” și a demonstrat că teleportarea cuantică „orbitală” bidirecțională este posibilă în principiu. Într-un mod similar, după cum observă oamenii de știință, este posibil să se transmită nu numai fotoni, ci și qubiți, celule de memorie ale unui computer cuantic și alte obiecte ale lumii cuantice.

Pe internet a apărut un videoclip, filmat de o cameră de supraveghere pe una dintre străzile orașului din China. Videoclipul a surprins un incident neobișnuit, care, pe baza datei de pe videoclip, a avut loc la miezul nopții pe 9 mai 2012.

Videoclipul arată clar cum un camion se apropie rapid de o bicicletă care traversează drumul. S-ar părea că o coliziune este inevitabilă, dar dintr-o dată bicicleta și biciclistul dispar în mod miraculos și apar pe cealaltă parte a străzii.

O reluare cu încetinitorul arată un bărbat alergând la o bicicletă cu viteză mare, apucând-o și teleportându-se miraculos la celălalt capăt al drumului. Șoferul camionului, între timp, iese în fugă din mașină și se uită pe sub camion, dar observă că bicicleta și proprietarul acesteia stau pe partea sigură a străzii. În același timp, „omul teleportat” părăsește scena.

Videoclipul a primit aproximativ 1 milion de vizualizări pe YouTube. Desigur, majoritatea utilizatorilor sunt siguri că videoclipul este un fals sau o reclamă virală pentru a doua parte a filmului popular „Teleport”. Cu toate acestea, există și cei care consideră acest incident ca fiind real. Mulți dintre ei au sugerat că „omul teleportator” era fie un extraterestru, fie un călător în timp.

A efectuat un experiment prin satelit privind transferul stărilor cuantice între perechi de fotoni încurcați (așa-numita teleportare cuantică) pe o distanță record de peste 1200 km.

Fenomenul (sau încurcarea) apare atunci când stările a două sau mai multe particule sunt interdependente (corelate), care pot fi separate la distanțe arbitrar mari, dar în același timp continuă să se „simtă” reciproc. Măsurarea parametrului unei particule duce la distrugerea instantanee a stării încurcate a alteia, ceea ce este greu de imaginat fără a înțelege principiile mecanicii cuantice, mai ales că particulele (aceasta a fost special arătatăîn experimentele privind încălcarea așa-numitelor inegalități Bell) nu au niciun parametri ascunși în care ar fi stocate informații despre starea „însoțitorului” și, în același timp, o schimbare instantanee a stării nu duce la o încălcare. a principiului cauzalităţii şi nu permite transmiterea informaţiilor utile în acest mod.

Pentru a transmite informații reale, este, în plus, necesar să se implice particule care se deplasează cu o viteză care nu depășește viteza luminii. Particulele încurcate pot fi, de exemplu, fotoni care au un progenitor comun, iar parametrul dependent este, să zicem, spinul lor.

Nu numai oamenii de știință implicați în fizica fundamentală, ci și inginerii care proiectează comunicații securizate manifestă interes pentru transmiterea stărilor particulelor încurcate pe distanțe din ce în ce mai mari și în cele mai extreme condiții. Se crede că fenomenul de încurcare a particulelor ne va oferi, în principiu, canale de comunicare de necăzut în viitor. „Protecția” în acest caz va fi notificarea inevitabilă a participanților la conversație că o terță parte a intervenit în comunicarea lor.

Dovada acestui lucru va fi legile inviolabile ale fizicii - prăbușirea ireversibilă a funcției de undă.

Au fost deja create prototipuri de dispozitive pentru implementarea unei astfel de comunicații cuantice securizate, dar apar și idei pentru a compromite funcționarea tuturor acestor „canale absolut sigure”, de exemplu, prin măsurători cuantice slabe reversibile, așa că încă nu este clar dacă criptografia cuantică va să poată părăsi etapa de testare a prototipului fără ca toate evoluțiile să fie condamnate în avans și nepotrivite pentru utilizare practică.

Un alt punct: transmiterea stărilor încurcate s-a realizat până acum doar pe distanțe care nu depășesc 100 km, din cauza pierderii fotonilor în fibra optică sau în aer, deoarece probabilitatea ca cel puțin unii dintre fotoni să ajungă la detectorul devine extrem de mic. Din când în când, apar rapoarte despre următoarea realizare pe această cale, dar nu este încă posibil să acoperim întregul glob cu o astfel de conexiune.

Așadar, la începutul acestei luni, fizicienii canadieni au anunțat încercări reușite de a comunica printr-un canal cuantic securizat cu o aeronavă, dar era la doar 3-10 km de transmițător.

Așa-numitul protocol de repetitor cuantic este recunoscut ca una dintre modalitățile de a îmbunătăți radical propagarea semnalului, dar valoarea sa practică rămâne sub semnul întrebării din cauza necesității de a rezolva o serie de probleme tehnice complexe.

O altă abordare este tocmai utilizarea tehnologiei satelitului, deoarece satelitul poate rămâne în linia vizuală în diferite locuri foarte îndepărtate de pe Pământ în același timp. Principalul avantaj al acestei abordări ar fi că cea mai mare parte a traseului fotonului ar fi într-un vid virtual, cu absorbție aproape zero și fără decoerență.

Pentru a demonstra fezabilitatea experimentelor prin satelit, experții chinezi au efectuat teste preliminare la sol care au demonstrat propagarea bidirecțională cu succes a perechilor de fotoni încâlciți printr-un mediu deschis la distanțe de 600 m, 13 și 102 km, cu o pierdere efectivă de canal de 80 dB. Au fost efectuate și experimente privind transferul stărilor cuantice pe platforme mobile în condiții de pierderi mari și turbulențe.

După studii detaliate de fezabilitate cu participarea oamenilor de știință austrieci, un satelit de 100 de milioane de dolari a fost dezvoltat și lansat pe 16 august 2016 de la Centrul de lansare a satelitului Jiuquan din deșertul Gobi folosind un vehicul de lansare Long March 2D pe o orbită la o altitudine de 500 km. .

Satelitul a fost numit „Mo Tzu” în onoarea vechiului filozof chinez din secolul al V-lea î.Hr., fondatorul Moismului (doctrina iubirii universale și consecințialismului de stat). Timp de câteva secole în China, mohismul a concurat cu succes cu confucianismul până când acesta din urmă a fost adoptat ca ideologie de stat.

Misiunea Mozi este susținută de trei stații terestre: Delinghe (provincia Qinghai), Nanshan din Urumqi (Xinjiang) și Observatorul GaoMeiGu (GMG) din Lijiang (provincia Yunnan). Distanța dintre Delinghe și Lijian este de 1203 km. Distanța dintre satelitul care orbitează și aceste stații terestre variază între 500-2000 km.

Deoarece fotonii încâlciți nu pot fi pur și simplu „amplificați” ca semnalele clasice, au trebuit dezvoltate noi tehnici pentru a reduce atenuarea legăturilor de transmisie dintre Pământ și sateliți. Pentru a obține eficiența de comunicare necesară, a fost necesar să se obțină simultan o divergență minimă a fasciculului și o direcționare de mare viteză și de înaltă precizie a detectoarelor.

După ce a dezvoltat o sursă cosmică ultraluminoasă de încurcare a doi fotoni și tehnologia APT (dobândire, îndreptare și urmărire) de înaltă precizie, echipa a stabilit „cuplarea cuantică” între perechi de fotoni separați la 1203 km, oamenii de știință au condus așa-numita Testul Bell pentru a testa încălcările localității (capacitatea de a influența instantaneu starea particulelor de la distanță) și a obținut un rezultat cu o semnificație statistică de patru sigma (abateri standard).

Diagrama sursei de fotoni de pe satelit. Grosimea cristalului KTiOPO4 (PPKTP) este de 15 mm. O pereche de oglinzi concave în afara axei concentrează laserul pompei (PL) în centrul cristalului PPKTP. Ieșirea unui interferometru Sagnac utilizează două oglinzi dicromatice (DM) și filtre pentru a separa fotonii de semnal de laserul pompei. Două oglinzi suplimentare (PI), controlate de la distanță de la sol, sunt utilizate pentru a regla fin direcția fasciculului pentru o eficiență optimă a colectării fasciculului. QWP - secțiune de fază sfert de undă; HWP - secțiune de fază semi-undă; PBS - separator de fascicul polarizant.

În comparație cu metodele anterioare care foloseau cele mai comune fibre de telecomunicații comerciale, eficiența conexiunii prin satelit a fost cu multe ordine de mărime mai mare, ceea ce, potrivit autorilor studiului, deschide calea către aplicații practice indisponibile anterior pe Pământ.