Japończycy wdrożyli pełną teleportację kwantową
Nowa metoda pozwala przejść od transmisji probabilistycznej bitów kwantowych na odległość do deterministycznej - bez zakłóceń i potrzeby późniejszego pomiaru.
Nie dziwi cię to, ponieważ pierwsza teleportacja kwantowa - transmisja stanu kwantowego na odległość, w której pierwsza cząstka niszczy taki stan, a druga wytwarza stan identyczny z pierwszym - została zrealizowana w 1997 r.?
Tak jest. Wykorzystanie takiej teleportacji kwantowej do rzeczywistego przetwarzania informacji przy użyciu bitów kwantowych (kubitów) było absolutnie niemożliwe. W tradycyjnym schemacie teleportacji kwantowej pomiar jest wykonywany po przeniesieniu kubitów, a wydajność transmisji była niska. W najlepszym przypadku mniej niż 90% wszystkich wysłanych kubitów dociera, a przesyłający nie rozumie, o które kubity chodzi i dlatego nie może ich powielić. Morał jest prosty: w przypadku rzeczywistej komunikacji utrata ponad 10% informacji sprawia, że cały system jest niepraktyczny.
„W 1998 roku zastosowaliśmy nieco nietypową technikę do niekonwencjonalnej pełnej teleportacji. Ale wtedy przekazywany stan nie był bitem kwantowym”, podkreśla Akira Furusawa. „Teraz zastosowaliśmy naszą eksperymentalną technikę próbkowania z 1998 roku do transmisji bitów kwantowych”.
Hybrydowy system teleportacji połączył technologię transmisji fal świetlnych w szerokim zakresie i sposób na zmniejszenie zakresu częstotliwości bitów kwantowych fotonów. Dzięki temu możliwe było włączenie bitów kwantowych do fal świetlnych. Ponadto odrzucenie zasadniczo prawdopodobnych pomiarów Bellów sprawiło, że sama teleportacja kwantowa nie była probabilistyczna, ale ściśle określona, po raz pierwszy na świecie.
„Przypuszczam, że z całą pewnością możemy powiedzieć, że tylko teraz komputery kwantowe są bliższe rzeczywistości”, mówi pan Furusawa niezwykle optymistycznie. „Ten rodzaj teleportacji można przedstawić jako bramę kwantową [tranzystora], gdzie drenaż i źródło są identyczne. , jeśli nieco ulepszymy proces, źródło i drenaż, aby zaprogramować ich stany, otrzymamy programowalną bramę kwantową, łącząc wiele takich bram, dojdziemy do prawdziwego komputera kwantowego ”.
W jaki sposób kwantowa teleportacja nowego typu wpłynie na nasze codzienne życie? Przynajmniej zapewni niezawodną komunikację opartą na kryptografii kwantowej, co może położyć kres sytuacji, gdy Stany Zjednoczone słuchają wideokonferencji ONZ, prezydentów Meksyku, Boliwii, a następnie wszędzie (inne kraje, w których przyzwoite służby wywiadowcze oczywiście nie pozostają w tyle). Ale ty i ja będziemy raczej dotknięci wykorzystaniem takich systemów do bezpiecznego wykonywania operacji bankowych i płatności online..
I absolutnie wszystko stanie się prawie bajeczne, jeśli pan Furusawa ma rację, a my, korzystając z teleportacji, będziemy w stanie zbudować wysokiej jakości komputery kwantowe..
Przypomnijmy: w maju 2013 r. Testy porównawcze skromnego komputera kwantowego D-Wave One (procesor Vesuvius, tylko 512 kubitów) i czteroprocesorowy komputer (2,4 GHz, Intel, 16 GB pamięci RAM) wykazały, że wiele zadań, które wykonuje maszyna kwantowa w 0 , 5 s i zwykle - w 30 minut, czyli 3600 razy wolniej. Wreszcie, komputery kwantowe mogą robić to, co jest w zasadzie niemożliwe w chwili obecnej lub wymaga czasu porównywalnego z czasem trwania Wszechświata. Tak, mówimy przede wszystkim o modelowaniu nowych substancji o unikalnych właściwościach, od leków i materiałów strukturalnych po nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Więc wygraj?
