iPon Hírek

Kvantumteleportáció ‒ 97 kilométerre

Dátum | 2012. 05. 16.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Teleportálásnak nevezzük azt a folyamatot, amikor egy objektum úgy jut el A pontból B-be, hogy nem szeli át a kettő közötti távolságot. Valójában ilyenkor nem maga a tárgy utazik, hanem az azt leíró információ, amelynek hatására az új helyszínen lévő objektum új identitást vesz fel, „azonossá” válik az eredeti tárggyal, vagyis gyakorlatilag egy állapot teleportálásáról beszélünk.

Ilyesfajta teleportációs kísérleteket 1997 óta végeznek fizikusok fotonokon, és a megvalósításhoz szükséges technológia a világ legtöbb optikai laborjában megtalálható. A jelenség, amely lehetővé teszi ezt a fajta teleportálást, nem más, mint a részecskék kvantumállapotai között fellépő, elviekben távolságtól függetlenül megvalósítható rejtélyes kapcsolat: a kvantum-összefonódás.

Ez a fajta kapcsolat nagyon hasznos, mert ha egyszer összefonódott állapotba hoztunk két részecskét, akkor az azok állapota között létrejövő információcsere nem valamiféle közegen keresztül történik, így gyakorlatilag lehallgathatatlan. Ennek okán a módszer a kvantum alapú titkosítás alapvető eszköze lehet a jövőben. Hogy valóban használható legyen a rendszer, ahhoz azonban a távolsági kommunikáció léptékeiben kell megvalósítani és megtartani az összefonódott állapotot.


Valahogy így működik a dolog: Alice rendelkezik egy ismeretlen állapotú fotonnal, amelyet el szeretne juttatni Bobhoz. Charlie ezért egy összefonódott állapotú fotonpár egy-egy tagját bocsátja útjára Alice és Bob felé. Alice saját fotonját és a Charlie-tól kapott fotont kölcsönhatásba hozza egymással, majd mérésnek veti alá a keletkező két qubitet. A mérés eredménye értelemszerűen 00, 01, 10 vagy 11 lehet. Ezt az eredményt hagyományos csatornán közli Bobbal (ezért nem lehet a kvantumkommunikáció fénysebességénél gyorsabb), aki elvégezi a megfelelő transzformációt a saját birtokába került fotonon és végül megkapja Alice eredeti fotonjának állapotát.

A történet gyakorlati megvalósításában a legnehezebb az összefonódott fotonpár nagy távolságokba történő szétküldése, ezek ugyanis nagyon törékeny rendszert alkotnak. Nem utazhatnak például egy kilométernél többet optikai szálban, mivel kölcsönhatásba kerülnek a szál falával, és megszűnik az összefonódottság.


Nagyobb sikerrel jártak azonban a fizikusok akkor, amikor a légkörön keresztüli teleportációval próbálkoztak. 2010-ben egy kínai kutatócsoport bejelentette, hogy 16 kilométeres távolságra sikerült teleportálniuk különálló fotonokat (vagyis ekkora lett Charlie fotonjai között a távolság). Most egy másik társaság 97 kilométerre növelte a távolságot: egy kínai tó két partja között hajtották végre a műveletet.

A légköri teleportáció esetében is számos tényező zavarhatja a fotonok útját: a turbulencia, az út során akadályként felbukkanó szennyeződések és egyéb részecskék mind az összefonódott állapot megszűnése felé viszik a kísérletet. A másik probléma, hogy minél nagyobb a távolság, annál inkább észlelhetővé válik a fotonforrás (lézer) sugarának széttartása, így az útjukra küldött fotonok célba találási esélye egyre csökken.

A kínai kutatók elmondásuk szerint felülkerekedtek mindezeken a nehézségeken: egy 1,3 wattos lézer és „némi” optikai felszerelés alkalmazásával kilőttek egy fénysugarat, majd a vevő helyen, 97 kilométerrel odébb „fogták” az adást. Négy óra alatt összesen 1100 fotont juttattak ilyen módon célba, ami már kommunikációs szempontból tekintve is figyelemreméltó eredmény.
 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. DogTheDog
2012.05.16. 16:03
Ezt azert meg nem probalnam ki
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. freyr
2012.05.17. 03:17
@DogTheDog: azért ez a teleportálás nem a Star Trekből ismert transzportálás. Ott az anyag energiává alakult, majd az információval együtt az az energia is elküldésre került és azt alakították vissza a célállomáson (az Enterprise egyik részében - amikor az első transzportereket kifejlesztő személy keresi a fiát - megemlítik, hogy anno sikerült eloszlatni olyan kételyeket, mint hogy a transzportált személy csak egy másolat-e). De a most gyakorolt teleportálás esetében ha embereken is ki lehetne próbálni, a célállomáson tényleg csak egy másolat jelenne meg.
Mondjuk kíváncsi lennék kísérletezik-e valaki már a veszteségmentes anyag-energia és energia-anyag konverzión... a filmekből ismert teleportálásnak mindenesetre ez lenne az alapja, nem a kvantum-összefonódás.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. dilofekete
2012.05.17. 08:53
Bele se merek gondolni, hogy milyen jó lesz, ha az ölembe portálják a zsíros kenyeret hagyma nélkül és mellé a csekkeket is
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!