Наконец-то осуществлена полная квантовая телепортация!

Наконец-то осуществлена полная квантовая телепортация!

Новый метод позволяет перейти от вероятностной передачи квантовых битов на расстоянии к детерминированной — без помех и нужды в последующем измерении.

Группа Акиры Фурусавы (Akira Furusawa) из Токийского университета (Япония) смогла реализовать полную квантовую телепортацию фотонных кубитов при помощи гибридной техники.

Вас это не удивляет, потому что первая квантовая телепортация — передача квантового состояния на расстоянии, при которой у первой частицы такое состояние разрушается, а у второй возникает состояние, идентичное первой, — была реализована ещё в 1997 году?

Да, это так. Вот только использовать такую квантовую телепортацию для реальной обработки информации при помощи квантовых битов (кубитов) было решительно невозможно. В схеме традиционной квантовой телепортации измерение выполняется после переноса кубитов, а эффективность передачи была низкой. В лучшем случае доходят менее 90% всех отправленных кубитов, причём передающий не понимает, о каких именно кубитах идёт речь, а поэтому не может их продублировать. Мораль проста: при использовании в реальной связи потеря более чем 10% информации делает всю систему непрактичной.

«В 1998 году мы использовали слегка нетипичную технику для нетрадиционной полной телепортации. Но тогда переданное состояние не было квантовым битом, — подчёркивает Акира Фурусава. — Теперь же мы применили нашу экспериментальную методику образца 1998 года, чтобы передать квантовые биты».

Гибридная система телепортации объединила технологию по передаче световых волн в широком диапазоне и способ уменьшения диапазона частот фотонных квантовых битов. Благодаря этому удалось инкорпорировать квантовые биты в световые волны. Кроме того, отказ от принципиально вероятностных белловских измерений позволил сделать и саму квантовую телепортацию не вероятностной, а жёстко детерминированной — впервые в мире.

«Полагаю, мы можем сказать со всей определённостью, что только теперь квантовые компьютеры стали ближе к реальности, — безмерно оптимистично заявляет г-н Фурусава. — Телепортацию такого рода можно представить как квантовый затвор [транзистора], где сток и исток идентичны. Так что, если мы слегка улучшим процесс, исток и сток, чтобы программировать их состояния, то получим программируемый квантовый затвор. Комбинируя множество таких затворов, мы выйдем на настоящий квантовый компьютер».

Как квантовая телепортация нового типа повлияет на нашу повседневность? По меньшей мере она обеспечит надёжную связь, основанную на квантовой криптографии, которая, быть может, положит конец ситуации, когда США прослушивают видеоконференции ООН, президентов Мексики, Боливии, далее везде (остальные страны с приличными разведслужбами тоже, конечно, не отстают). Но нас с вами скорее коснётся использование таких систем для безопасного совершения банковских операций и онлайновых платежей.

Гибридному методу достаточно одного классического канала связи — не важно, проводного или нет, чтобы надёжно передавать кубиты.

И уж совсем всё станет почти сказочным, если г-н Фурусава всё-таки прав, и мы, воспользовавшись телепортацией, сумеем построить полноценные квантовые компьютеры.

Напомним: в мае 2013 года сравнительные тесты весьма скромного квантового компьютера D-Wave One (процессор Vesuvius, лишь 512 кубит) и четырёхпроцессорного компьютера (2,4 ГГц, Intel, 16 Гб оперативной памяти) показали, что ряд задач квантовая машина выполняет за 0,5 с, а обычная — за 30 мин, то есть в 3 600 раз медленнее. Наконец, квантовые компьютеры могут сделать то, что на нынешних в принципе невозможно или требует времени, сравнимого с длительностью существования Вселенной. Да, речь в первую очередь идёт о моделировании новых веществ с уникальными свойствами, от лекарств и конструкционных материалов до высокотемпературных сверхпроводников. Так победим?

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам DigInfoTV.

Источник: compulenta.computerra.ru

Похожие новости:
Для телепортации человека потребуется 350 тысяч возрастов Вселенной
Термин "телепортация" был введён в 1931 году американским писателем Чарльзом Фортом и с тех пор используется чуть ли не ежедневно. Первая ассоциация с этим термином — мгновенное перемещение из одной точки пространства в другую, только вот, как выяснилось, если телепорт и изобретут, тот перемещать ..
2013-08-12 2800 0 Научные открытия
0
Китай осуществит квантовую телепортацию на 1200 километров
Китайские ученые летом 2016 года проведут первый в мире эксперимент по осуществлению квантовой телепортации на расстояние более 1200 километров. Об этом сообщает Nature News.Для эксперимента ученые планируют запустить в июне 2016 года спутник. Таким образом, ..
2016-01-14 2339 0 Научные открытия
1
Физики продемонстрировали надежную квантовую телепортацацию
Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science. Ученым удалось передать на расстояние квантовую ..
2014-05-30 2095 0 Научные открытия
0
Физики осуществили квантовую телепортацию на 25 километров
Физики телепортировали квантовое состояние фотона на расстояние 25 километров. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте AlphaGalileo. В своем эксперименте ученые разнесли два запутанных фотона на расстояние в 25 километров по оптическому ..
2014-09-23 2306 0 Научные открытия
1
Смертельный приговор теории относительности
Проанализированы эксперименты последних четырех лет по измерению скорости нейтрино. Показано, что все эксперименты удовлетворяют представлениям создателя классической электродинамики Хевисайда о возможности преодоления частицей светового барьера при ее быстром ускорении. Как это ни странно, сверхсветовые нейтрино не противоречат и работе Эйнштейна «К ..
2012-08-29 1814 0 Научные открытия
0
Японские физики теоретически обосновали телепортацию
Три японских физика из Университета Тохоку предсказали возможность передачи энергии на большие расстояния по средствам экзотической квантовой телепортации, пишет Phys.org. Квантовая телепортация позволяет двум изначально связанным частицам обмениваться информацией каким-то необъяснимым пока образом вне зависимости ..
2014-01-29 2673 2 Научные открытия
0
Физики научились телепортировать энергию
Сначала они телепортировали протоны, затем атомы и ионы. А теперь один физик открыл способ, который позволяет проделать это с энергией. Данное открытие имеет большое значение для будущего физики. В 1993 году, Чарли Беннетт из Исследовательского Центра IBM имени Уатсона ..
2013-12-9 2677 0 Научные открытия
0
Поставлен новый рекорд квантовой телепортации
Международная команда физиков под руководством Антона Цейлингера (Anton Zeilinger) установила новый рекорд, осуществив квантовую телепортацию между двумя островами Канарского архипелага на расстояние 143 километра. Эксперимент был проведён еще весной 2012 года, но результаты опубликованы в журнале Nature только ..
2012-09-10 2043 0 Научные открытия
0
3 главных квантовых прорыва - 2013
Мы часто недооцениваем, насколько быстро внедряются в повседневную жизнь технологии, время которых пришло. Первый лазер заработал в лаборатории в 1960 году, а уже в 1969-м появился лазерный сканер штрихкодов. В 1993 году появился первый графический браузер Mosaic, а в 1996-м ..
2013-01-7 3397 0 Научные открытия
0
Российские ученые раскрыли механизм получения природного инсектицида
С помощью квантово-химических расчетов ученые из Института органической химии имени Зелинского Российской академии наук расшифровали механизм получения важного природного инсектицида. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PLOS ONE, а кратко о них сообщили в пресс-релизе, поступившем ..
2015-04-13 4252 0 Научные открытия
0
Thomson Reuters представил наиболее перспективные научные направления 2014 года
Медиакорпорация Thomson Reuters вместе с Китайской академией наук представили список самых перспективных направлений научных исследований в 2014 году. Список основан на всестороннем анализе цитирования научной литературы. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру». В каждой ..
2014-12-17 2226 0 Научные открытия
0
Российские ученые превращают алюминий в сталь
Российские ученые сотворили маленькое чудо, сумев превратить алюминий в сталь. Двухлетние исследования профессора Дмитрия Гольдберга, работающего вместе с научным коллективом из государственного университета МИСиС, наконец, дали свои плоды. Три года назад научный проект получил ..
2014-08-20 3093 0 Научные открытия
-1
Превращение нейтрино стало научным фактом
Обработка результатов серии экспериментов, проведённых в Японии, не оставляет места для сомнений: десятилетиями мучившая учёных проблема пропавших солнечных нейтрино наконец-то решена. В физическом эксперименте Токай — Камиока наконец-то получены надёжные данные о превращении нейтрино одного ..
2013-07-24 1724 0 Научные открытия
0
Ледяной человек оказался предком корсиканцев
  Итальянские ученые обнаружили новые интригующие детали об Отци - самой древней мумии в мире. «Ледяному человеку» около 5300 лет, его нашли в Альпах на австро-итальянской границе альпинисты в 1991 году. Исследователям, которые изучают Отци уже 20 лет, наконец, удалось полностью ..
2012-03-3 2029 0 Научные открытия
0
Объявлены лауреаты премии Кавли 2012 года
В Осло объявлены лауреаты премии Кавли. Об этом сообщается на официальном сайте премии. В области астрофизики премию получили Дэвид Джуит из Калифорнийского университета, Джейн Лу из Линкольнской лаборатории Массачусетского технологического института и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института. Все трое ..
2012-06-2 1358 0 Научные открытия
0