Нарешті здійснена повна квантова телепортація!
Новий метод дозволяє перейти від ймовірнісної передачі квантових бітів на відстані до детермінованої — без перешкод і потреби у подальшому вимірі.
Група Акіри Фурусави (Akira Furusawa) з Токійського університету (Японія) змогла реалізувати повну квантову телепортацію фотонних кубитов за допомогою гібридної техніки.
Вас це не дивує, тому що перша квантова телепортація — передача квантового стану на відстані, при якій у першій частинки такий стан руйнується, а у другої виникає стан, ідентичне першої, — була реалізована ще в 1997 році?
Установка , за допомогою якої вперше вдалося досягти повної детерміністській телепортації квантових бітів (тут і нижче ілюстрації DigInfoTV) .
Так, це так. Ось тільки використовувати таку квантову телепортацію для реальної обробки інформації за допомогою квантових бітів (кубітів) було рішуче неможливо. У схемі традиційної квантової телепортації вимір виконується після перенесення кубітів , а ефективність передачі була низькою. У кращому випадку доходять менше 90% всіх відправлених кубітів , причому передавальний не розуміє , про які саме кубітах йдеться, а тому не може їх продублювати. Мораль проста : при використанні в реального зв'язку втрата більш ніж 10% інформації робить всю систему непрактичною .
» У 1998 році ми використовували злегка нетипову техніку для нетрадиційної повної телепортації. Але тоді передане стан не було квантовим бітом , — підкреслює Акіра Фурусава. — Тепер же ми застосували нашу експериментальну методику зразка 1998 року , щоб передати квантові біти ».
Гібридна система телепортації об'єднала технологію з передачі світлових хвиль в широкому діапазоні і спосіб зменшення діапазону частот фотонних квантових бітів. Завдяки цьому вдалося інкорпорувати квантові біти в світлові хвилі. Крім того, відмова від принципово імовірнісних беллівській вимірювань дозволив зробити і саму квантову телепортацію НЕ ймовірнісної , а жорстко детермінованої — вперше в світі.
» Вважаю, ми можемо сказати з усією визначеністю , що тільки тепер квантові комп'ютери стали ближче до реальності , — безмірно оптимістично заявляє пан Фурусава. — Телепортація такого роду можна представити як квантовий затвор [ транзистора ] , де стік і джерело ідентичні. Так що , якщо ми злегка покращимо процес , витік і стік, щоб програмувати їх стану , то отримаємо програмований квантовий затвор. Комбінуючи безліч таких затворів , ми вийдемо на справжній квантовий комп'ютер ».
Як квантова телепортація нового типу вплине на нашу повсякденність? Щонайменше вона забезпечить надійний зв'язок, засновану на квантової криптографії, яка, можливо, покладе край ситуації, коли США прослуховують відеоконференції ООН, президентів Мексики, Болівії, далі скрізь (решта країн з пристойними розвідслужбами теж, звичайно, не відстають). Але нас з вами швидше торкнеться використання таких систем для безпечного здійснення банківських операцій та онлайнових платежів.
Гібридному методу досить одного класичного каналу зв'язку — не важливо, проводового чи ні, щоб надійно передавати кубіти.
І вже зовсім все стане майже казковим, якщо пан Фурусава таки правий, і ми, скориставшись телепортацией, зуміємо побудувати повноцінні квантові комп'ютери.
Нагадаємо: у травні 2013 року порівняльні тести вельми скромного квантового комп'ютера D-Wave One (процесор Vesuvius, лише 512 кубіт) і чотирипроцесорні комп'ютера (2,4 ГГц, Intel, 16 Гб оперативної пам'яті) показали, що ряд завдань квантова машина виконує за 0, 5 с, а звичайна — за 30 хв, тобто в 3600 разів повільніше. Нарешті, квантові комп'ютери можуть зробити те, що на нинішніх в принципі неможливо або вимагає часу, порівнянного з тривалістю існування Всесвіту. Так, мова в першу чергу йде про моделювання нових речовин з унікальними властивостями, від ліків і конструкційних матеріалів до високотемпературних надпровідників. Так переможемо?
Звіт про дослідження опублікований в журналі Nature.
Підготовлено: Александр Березин (Компьюлента) за матеріалами DigInfoTV.
© Ноосфера
