Čo sa Číňania teleportovali? V Číne zachytila ​​sledovacia kamera osobu, ktorá sa „teleportovala“ (video). Je ľahké oklamať tých, ktorí sú radi, že sú oklamaní

Budúca teleportácia je len prvou fázou celej série experimentov.

Vladivostok, IA Primorye24. Budúce leto čínski vedci plánujú uskutočniť prvý experiment na svete s kvantovou teleportáciou, uvádza Version.

Deklarovaná vzdialenosť, na ktorú sa častice presunú, je 1200 kilometrov.Nature News hovorí o plánoch vedcov z Ríše stredu. Je známe, že v rámci testu vypustia špecialisti v júni tohto roku družicu blízko Zeme. Bude fungovať ako spojnica medzi dvoma pozemskými stanicami.Je známe, že experti plánujú posielať častice z Číny do Viedne. Pred spustením takzvaného „teleportu“ sa vedci chystajú zistiť, aké spoľahlivé je kryptografické spojenie medzi mestami.Satelit bude fungovať ako teleport – bude vykonávať bezkontaktný pohyb fotónov. Vzdialenosť medzi stanicami v Európe a Číne je viac ako 1200 kilometrov.Úspešnosť testu je podľa vedcov nepochybná. Skutočnosť, že kvantová teleportácia môže byť vykonaná na akúkoľvek, vrátane najdlhších vzdialeností, sa stala známou v polovici minulého storočia.

Budúca teleportácia častíc z Číny do Európy pomocou satelitu je podľa fyzikov len prvou etapou celej série experimentov. V budúcnosti plánujú vedci uskutočniť podobný experiment za účasti staníc na satelite, Zemi a Mesiaci.Proces kvantovej teleportácie je prenos kvantového stavu určitých častíc na ľubovoľnú vzdialenosť. Na jeho uskutočnenie odborníci vezmú spárovanú kvantovú časticu a rozdelia ju na podiely. Podľa pravidiel kvantovej mechaniky, ak sa párové častice od seba vzdialia, každý lalok si uchová informácie o svojom partnerovi.Podobnú štúdiu už uskutočnili zamestnanci jednej americkej univerzity. Podarilo sa im dosiahnuť kvantovú teleportáciu na vzdialenosť 102 kilometrov. Na uskutočnenie procesu odborníci nepoužili satelit, ale optické vlákno. Napriek tomu, že párové fotóny boli oddelené na vzdialenosť viac ako sto kilometrov, zmena stavu jedného z nich ovplyvnila druhý.

MOSKVA 12. júla - RIA Novosti. Fyzici zo Šanghaja oznámili úspech prvej „vesmírnej“ kvantovej teleportácie, ktorá prenáša informácie o stave častice z kvantového satelitu Mo Tzu na sledovaciu stanicu na Zemi, podľa článku uverejneného v elektronickej knižnici arXiv.org

"Oznamujeme prvú kvantovú teleportáciu jednotlivých fotónov z observatória na Zemi na satelit na nízkej obežnej dráhe Zeme, 1 400 kilometrov od nej. Úspešná realizácia tejto úlohy otvára cestu k teleportácii na veľmi dlhé vzdialenosti a je prvou krok k vytvoreniu kvantového internetu,“ píše Jian -Wei Pan (Jian-Wei Pan) z univerzity v Šanghaji a jeho kolegovia.

Fenomén kvantového previazania je základom moderných kvantových technológií. Tento jav zohráva dôležitú úlohu najmä v bezpečných kvantových komunikačných systémoch - takéto systémy úplne eliminujú možnosť nepozorovaného „odpočúvania“ v dôsledku skutočnosti, že zákony kvantovej mechaniky zakazujú „klonovanie“ stavu svetelných častíc. V súčasnosti sa kvantové komunikačné systémy aktívne rozvíjajú v Európe, Číne a USA.

V posledných rokoch vedci z Ruska a zahraničia vytvorili desiatky kvantových komunikačných systémov, ktorých uzly si môžu vymieňať údaje na pomerne veľké vzdialenosti, ktoré dosahujú približne 200 až 300 kilometrov. Všetky pokusy o medzinárodnú a medzikontinentálnu expanziu týchto sietí narazili na neprekonateľné ťažkosti súvisiace so spôsobom, akým svetlo mizne pri prechode cez optické vlákna.

Z tohto dôvodu mnohé tímy vedcov uvažujú o presune kvantových komunikačných systémov na „kozmickú“ úroveň, výmene informácií cez satelit, čo im umožní obnoviť alebo posilniť „neviditeľné spojenie“ medzi zapletenými fotónmi. Prvá kozmická loď tohto druhu sa už nachádza na obežnej dráhe – ide o čínsky satelit Mo Tzu, vypustený do vesmíru v auguste 2016.

Tento týždeň Pan a jeho kolegovia opísali prvé úspešné experimenty s kvantovou teleportáciou uskutočnené na palube Mo-Zu a na komunikačnej stanici v meste Ngari v Tibete, postavenej v nadmorskej výške štyri kilometre na výmenu informácií s prvým kvantovým satelitom. .

Kvantová teleportácia bola prvýkrát popísaná na teoretickej úrovni v roku 1993 skupinou fyzikov vedenou Charlesom Bennettom. Podľa ich myšlienky si atómy alebo fotóny môžu vymieňať informácie na akúkoľvek vzdialenosť, ak boli „zapletené“ na kvantovej úrovni.

Na uskutočnenie tohto procesu je potrebný bežný komunikačný kanál, bez ktorého nemôžeme čítať stav zamotaných častíc, a preto sa takáto „teleportácia“ nedá použiť na prenos údajov na astronomické vzdialenosti. Napriek tomuto obmedzeniu je kvantová teleportácia mimoriadne zaujímavá pre fyzikov a inžinierov, pretože ju možno použiť na prenos údajov v kvantových počítačoch a na šifrovanie údajov.

Vedení touto myšlienkou vedci zaplietli dva páry fotónov v laboratóriu v Ngari a pomocou lasera preniesli jednu zo štyroch „zapletených“ častíc na palubu Mo-Dza. Satelit súčasne meral stav tejto častice aj ďalšieho fotónu, ktorý bol v tom momente na palube, v dôsledku čoho sa informácie o vlastnostiach druhej častice okamžite „teleportovali“ na Zem, čím sa zmenil spôsob „zeme“ fotón, zamenený s prvou, chovanou časticou.

Celkovo, ako hovoria čínski fyzici, sa im podarilo „zamotať“ a teleportovať viac ako 900 fotónov, čo potvrdilo správnosť práce „Mo-Zu“ a dokázalo, že obojsmerná „orbitálna“ kvantová teleportácia je v princípe možná. Podobným spôsobom, ako poznamenávajú vedci, je možné prenášať nielen fotóny, ale aj qubity, pamäťové bunky kvantového počítača a ďalšie objekty kvantového sveta.

Na internete sa objavilo video, ktoré údajne natočila sledovacia kamera na jednej z mestských ulíc v Číne. Video zachytilo nezvyčajný incident, ktorý sa podľa dátumu na videu stal o polnoci 9. mája 2012.

Video jasne ukazuje, ako sa nákladné auto rýchlo blíži k bicyklu, ktorý prechádza cez cestu. Zdalo by sa, že zrážka je nevyhnutná, no zrazu bicykel aj cyklista zázračne zmiznú a objavia sa na druhej strane ulice.

Spomalený záznam ukazuje muža, ktorý vysokou rýchlosťou pribehol k bicyklu, schmatol ho a zázračne sa teleportoval na druhý koniec cesty. Kamionista medzitým vybehne z auta a pozrie sa pod kamión, no všimne si, že bicykel a jeho majiteľ stoja na bezpečnej strane ulice. V rovnakom čase „teleportovaný muž“ opúšťa scénu.

Video získalo na YouTube približne 1 milión videní. Väčšina používateľov si je samozrejme istá, že video je falošná alebo virálna reklama na druhú časť populárneho filmu „Teleport“. Nájdu sa však aj takí, ktorí tento incident považujú za skutočný. Mnohí z nich tvrdili, že „teleportér“ bol buď mimozemšťan alebo cestovateľ v čase.

Uskutočnil satelitný experiment o prenose kvantových stavov medzi pármi zapletených fotónov (tzv. kvantová teleportácia) na rekordnú vzdialenosť viac ako 1200 km.

K javu (alebo zapleteniu) dochádza vtedy, keď sú stavy dvoch alebo viacerých častíc vzájomne závislé (korelované), ktoré môžu byť oddelené na ľubovoľne veľké vzdialenosti, no zároveň sa naďalej navzájom „cítia“. Meranie parametra jednej častice vedie k okamžitej deštrukcii zapleteného stavu inej častice, čo je ťažké si predstaviť bez pochopenia princípov kvantovej mechaniky, najmä preto, že častice (to bolo špeciálne zobrazené pri pokusoch s porušením takzvaných Bellových nerovností) nemajú žiadne skryté parametre, v ktorých by bola uložená informácia o stave „spoločníka“ a zároveň okamžitá zmena stavu nevedie k porušeniu princípu kauzality a neumožňuje týmto spôsobom prenášať užitočné informácie.

Na prenos reálnej informácie je navyše potrebné zapojiť častice pohybujúce sa rýchlosťou nepresahujúcou rýchlosť svetla. Zapletené častice môžu byť napríklad fotóny, ktoré majú spoločného progenitora a závislým parametrom je povedzme ich spin.

Nielen vedci zapojení do základnej fyziky, ale aj inžinieri navrhujúci bezpečnú komunikáciu prejavujú záujem o prenos stavov zapletených častíc na čoraz väčšie vzdialenosti a v tých najextrémnejších podmienkach. Verí sa, že fenomén zapletenia častíc nám v zásade poskytne komunikačné kanály, ktoré nie je možné hacknúť. „Ochrana“ bude v tomto prípade nevyhnutným upozornením účastníkov konverzácie, že do ich komunikácie zasiahla tretia strana.

Dôkazom toho budú nedotknuteľné fyzikálne zákony – nezvratný kolaps vlnovej funkcie.

Prototypy zariadení na implementáciu takejto bezpečnej kvantovej komunikácie už boli vytvorené, ale objavujú sa aj nápady, ako ohroziť fungovanie všetkých týchto „absolútne bezpečných kanálov“, napríklad prostredníctvom reverzibilných slabých kvantových meraní, takže stále nie je jasné, či kvantová kryptografia bude fungovať. byť schopný opustiť štádium testovania prototypu bez toho, či sa všetok vývoj ukáže vopred odsúdený na zánik a nevhodný na praktické použitie.

Ďalší bod: prenos zamotaných stavov sa doteraz uskutočňoval iba na vzdialenosti nepresahujúce 100 km v dôsledku straty fotónov v optickom vlákne alebo vo vzduchu, pretože pravdepodobnosť, že aspoň časť fotónov dosiahne detektor sa stáva mizivo malým. Z času na čas sa objavia správy o ďalšom úspechu na tejto ceste, ale zatiaľ nie je možné pokryť celú zemeguľu takýmto spojením.

Takže začiatkom tohto mesiaca kanadskí fyzici oznámili úspešné pokusy o komunikáciu cez bezpečný kvantový kanál s lietadlom, ktoré však bolo len 3-10 km od vysielača.

Takzvaný protokol kvantového opakovača je uznávaný ako jeden zo spôsobov, ako radikálne zlepšiť šírenie signálu, ale jeho praktická hodnota zostáva otázna kvôli potrebe vyriešiť množstvo zložitých technických problémov.

Ďalším prístupom je práve použitie satelitnej technológie, keďže satelit môže zostať v zornom poli na rôzne veľmi vzdialené miesta na Zemi súčasne. Hlavnou výhodou tohto prístupu by bolo, že väčšina dráhy fotónov by bola vo virtuálnom vákuu, s takmer nulovou absorpciou a bez dekoherencie.

Na demonštráciu uskutočniteľnosti satelitných experimentov čínski experti vykonali predbežné pozemné testy, ktoré preukázali úspešné obojsmerné šírenie zapletených párov fotónov cez otvorené médium na vzdialenosti 600 m, 13 a 102 km s efektívnou stratou kanála 80 dB. Uskutočnili sa aj experimenty s prenosom kvantových stavov na pohyblivých platformách v podmienkach vysokých strát a turbulencií.

Po podrobných štúdiách uskutočniteľnosti za účasti rakúskych vedcov bol vyvinutý satelit v hodnote 100 miliónov dolárov, ktorý bol 16. augusta 2016 vypustený zo satelitného štartovacieho centra Jiuquan v púšti Gobi pomocou nosnej rakety Long March 2D na obežnú dráhu vo výške 500 km. .

Satelit bol pomenovaný „Mo Tzu“ na počesť starovekého čínskeho filozofa z 5. storočia pred Kristom, zakladateľa moizmu (učenie o univerzálnej láske a štátnom konzekvencializme). Počas niekoľkých storočí v Číne mohizmus úspešne súperil s konfucianizmom, až kým nebol prijatý ako štátna ideológia.

Misia Mozi je podporovaná tromi pozemnými stanicami: Delinghe (provincia Qinghai), Nanshan v Urumqi (Xinjiang) a observatórium GaoMeiGu (GMG) v Lijiang (provincia Yunnan). Vzdialenosť medzi Delinghe a Lijian je 1203 km. Vzdialenosť medzi obežnou družicou a týmito pozemnými stanicami sa pohybuje od 500 do 2000 km.

Pretože zapletené fotóny nemožno jednoducho „zosilniť“ ako klasické signály, museli byť vyvinuté nové techniky na zníženie útlmu prenosových spojení medzi Zemou a satelitmi. Pre dosiahnutie požadovanej efektivity komunikácie bolo potrebné súčasne dosiahnuť minimálnu divergenciu lúča a vysokorýchlostné a vysoko presné zameranie detektorov.

Po vyvinutí ultrasvietivého kozmického zdroja dvojfotónového zapletenia a vysoko presnej technológie APT (získavanie, ukazovanie a sledovanie) tím vytvoril „kvantovú väzbu“ medzi pármi fotónov vzdialených 1203 km, vedci vykonali tzv. Bell test na testovanie narušení lokality (schopnosť okamžite ovplyvniť stav vzdialených častíc) a získal výsledok so štatistickou významnosťou štyri sigma (štandardné odchýlky).

Schéma zdroja fotónov na satelite. Hrúbka kryštálu KTiOPO4 (PPKTP) je 15 mm. Dvojica mimoosových konkávnych zrkadiel zameriava laser pumpy (PL) do stredu kryštálu PPKTP. Výstup interferometra Sagnac využíva dve dichromatické zrkadlá (DM) a filtre na oddelenie signálnych fotónov od lasera pumpy. Dve prídavné zrkadlá (PI), diaľkovo ovládané zo zeme, sa používajú na jemné nastavenie smeru lúča pre optimálnu účinnosť zberu lúča. QWP - štvrťvlnový fázový úsek; HWP - polovičný fázový úsek; PBS - polarizačný rozdeľovač lúčov.

V porovnaní s predchádzajúcimi metódami využívajúcimi najbežnejšie komerčné telekomunikačné vlákna bola účinnosť satelitného spojenia o mnoho rádov vyššia, čo podľa autorov štúdie otvára cestu k praktickým aplikáciám, ktoré boli predtým na Zemi nedostupné.