iPon Hírek

Kvantumteleportálás a laboron kívül

Dátum | 2016. 09. 20.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Két kutatócsoport is sikerrel tesztelte saját kvantumkommunikációs rendszerét a laboron kívül. Egy kanadai csapat egy más célra készült, meglévő, városi optikai hálózatot használt arra, hogy a kvantum-összefonódást kiaknázva apró információegységeket továbbítson két állomáshely között, míg a kínaiak felépítettek egy 30 kilométernyi optikai szálból álló hálózatot, és azt használták kommunikációs kísérleteikhez. A kvantum-összefonódás azt jelenti, hogy két objektum, általában fotonok vagy elektronok állapota tökéletesen szinkronba kerül. Vagyis innentől nem számít, milyen messze kerülnek egymástól, ami az egyik részecskével megtörténik, rögtön megtörténik a másikkal is. Albert Einstein, a jelenség első elméleti leírója számára ez hihetetlennek tetszett, hiszen a gyakorlatban egy ilyen rendszerben az információ a fénysebességnél gyorsabban haladna (azaz rögtön megjelenne a távoli részecskén), ami számára elképzelhetetlennek tűnt. Azóta azonban több kísérlet is igazolta, hogy a kvantum-összefonódás valóban létezik, és valóban alkalmas arra, hogy a fénynél gyorsabb üzenetküldés valósuljon meg általa. A hasonló kísérleteket a következőképp szokták leírni: Alice-nek van egy ismeretlen állapotú fotonja (A), amelynek információtartalmát el akarja küldeni Bobnak. Alice ehhez először elküldi a fotont Charlie-nak. Bob közben létrehoz egy összefonódott részecskepárt (B és C), amelyek egyikét megtartja, a másikat pedig szintén elküldi Charlie-nak. Charlie kölcsönhatásba hozza egymással a nála lévő két fotont, megméri állapotukat, majd eredményt hagyományos csatornán közli Bobbal (a valóságban ezért nem lehet gyorsabb a kvantumkommunikáció a fénysebességnél), akinek fotonja közben szintén megváltozott, de még nem tudja hogy mennyivel. Bob a kapott információk (a kvantumkulcs) birtokában elvégezi a megfelelő transzformációt a saját birtokában levő fotonon, így végül megkapja Alice eredeti fotonjának állapotát. A tapasztalatok alapján a történet gyakorlati megvalósításában a legnehezebb az összefonódott fotonpár nagy távolságokba eltávolítása, ezek ugyanis nagyon törékeny rendszert alkotnak. Ha túl hosszan utaznak az optikai szálban, kölcsönhatásba kerülnek a szál falával, és megszűnik az összefonódottság. Az első ilyen kísérletet 1997-ben hajtották végre, és akkor még az összes résztvevő ugyanazon a laborasztalon kapott helyet, mindössze néhány tizedmilliméterre egymástól. Charlie és Bob távolsága (vagyis az összefonódott fotonok egymástól való eltávolítása) aztán lassan felkúszott 800 méterre, ennek átlépése azonban sokáig technikai akadályokba ütközött a kvantumállapotok sérülékenysége miatt. Alice és Bob között 2012-ben 143 kilométeres távolságot hidalt át Anton Zeilinger, a Bécsi Egyetem kutatója, aki kollégáival a Kanári-szigetek két földdarabja között lézerekkel, a levegőben valósított meg kvantumkommunikációt. Az ugyanakkor rögtön látszott, hogy a sűrűbben lakott területeken ez nem lesz jó megoldás, hiszen a szabad levegőben túl nagy az interferencia a módszer működéséhez.
Wolfgang Tittel, a Calgary-i Egyetem kutatója és kollégái most Charlie és Bob (és az összefonódott fotonok) távolságán javítottak jelentősen. A szakértők Calgary egy használaton kívüli optikai hálózatán küldték keresztül a páros egyik tagját 6,2 kilométerre távolítva azt el társától, majd sikerrel teleportálták az egyik foton megváltozott kvantumállapotát a másikra. Csien-Vej Pan, a Kínai Műszaki Egyetem kutatója ezzel párhuzamosan kétszer ekkora, nagyjából 14 kilométeres távolságot valósított meg Charlie és Bob között. A kínaiak esetében annyival eltért a kísérleti elrendezés az előzőekben leírtaktól, hogy Charlie hozta létre az összefonódott párt, és ő küldte át Bobnak annak egyik felét. Ez utóbbi konfiguráció a kutatók elmondása szerint elsősorban a városon belüli kvantumhálózatok építése során lehet hasznos, hiszen lehetővé teszi, hogy a felhasználók egy központon keresztül kommunikáljanak egymással. Tittel megoldása ugyanakkor a nagy távolságok áthidalása közben lehet alkalmazható, mivel ebbe könnyen beleépíthetők olyan ismétlő állomások, amelyek megakadályozzák, hogy a jel elvesszen távoli kommunikáló felek között, és így akár több száz kilométerre is eljusson.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

8. zorrd023
2016.09.20. 21:30
Ez ilyen "van de nincs". Mert kell a "sima" kapcsolat is pl fény infoként elküldik hogy mi van változott e valami. Na meg mikor rámérnek változott e már meg is változtatták azzal az elektron állapotát mert külső behatás történt.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. rtagore
2016.09.20. 21:50
Milyen jó lenne ha ez az egész igaz lenne - mármint ez a teleportálás. A majdani marsi-és a földlakók azonnal megkapnák egymás üzeneteit, nem kellene hosszú perceket várni két szóváltásra. De ha közvetlen kábelkapcsolat is kell ehhez, akkor megette a fene az egészet.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Derivel
2016.09.21. 07:33
Ez a technológia volt a Mass Effect 3-ban is a hologramnál. Jó látni, hogy a valóságban is működőképes.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. dzsuz87 rtago...
2016.09.21. 09:04
Hát azért kábel nélkül is meg lehet ezt oldani.
De a késleltetést sajnos így nem lehet kiküszöbölni. 3-22 perc (aktuális távolságtól függően), amit várni kell.

Ez inkább arra jó, hogy a különböző nemzetek ne tudják lehallgatni egymás beszélgetéseit.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. HozeManuel
2016.09.21. 09:19
Két mondat a cikkből, máris az elején:
"a kvantum-összefonódás valóban létezik, és valóban alkalmas arra, hogy a fénynél gyorsabb üzenetküldés valósuljon meg általa"

"a valóságban ezért nem lehet gyorsabb a kvantumkommunikáció a fénysebességnél"

Látszólag ellentmondanak egymásnak de nem. Csak arra akartam rávilágítani mennyire is értjük ezt a kvantum micsoda témát Az első mondat a kvantum összefonódásra vonatkozik. A második pedig arra hogy hiába történik azonnali információátvitel a két foton között ezt az információt nem tudjuk kinyerni a vevő oldalon mert amint a küldő babrál a fotonjával megszűnik a varázslat az információt pedig hagyományos csatornán kell elküldeni. Sajnos. Én se teljesen értem de ez van. Magyarul a kvantum-összefonódás (quantum entanglement) NEM alkalmas fénynél gyorsabb kommunikáció átvitelére.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. VikMorroHu... dzsuz...
2016.09.21. 09:20
Ha azonnal megjelenik az információ az összefonódott részecskék változása miatt, akkor honnan jön ekkora késleltetés?
Ok, megvan. Átugrottam egy bekezdést. Ez viszont azt is jelenti, hogy "mindössze" egy automatizált algoritmust kell kifejleszteni, amivel hagyományos csatornán való kommunikáció nélkül is elő lehet állítani kvantum összefonódott részecskéket.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. HozeManuel VikMo...
2016.09.21. 09:33
Nem lehet mert a kutatók a küldő oldalon igazából nem tudják milyen adatot sikerült belekódolni a fotonba, nem tudják milyen információ fog megjelenni a túloldalon. Csak a változás valószínűségét tudják mert szuperpozícióban van a foton, ezért ha megmérik milyen állapotváltozás következett be az nem lesz mindig az amit vártak, csak P valószínűséggel. Vagyis többször kell megbabrálni a fotont hogy azt az információt kódolja amit el akartak küldeni ráadásul le is kell azt ellenőrizni. Viszont az ilyen szintű babrálás miatt megszűnik az összefonódás is (azt hiszem) ezért hagyományos csatornán kell elküldeni hogy mit csinált a küldő oldal a saját fotonjával (asszem ezt küldik). A lényeg végül is az hogy hiába van ez a teleportálás effekt a fotonok között egyelőre túl bénák vagyunk ahhoz hogy ezt önmagában felhasználjuk bármire is. Magát az átküldött információt nem tudjuk kinyerni a vevő oldalon anélkül hogy a küldő még adna hozzá +adatot hagyományos csatornán. Azért mert ez a kvantum cucc nagyon instabil és irányíthatatlan dolog.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Renhoek HozeM...
2016.09.21. 11:06
https://m.ipon.hu/hir/kvantumkommunikacios-muholdat-lott-fel-kina/38221

A 10-11-12-es kommentekben közérthetően leírtam kb hogy van. Tehát nem csak az instabilitás és babrálás miatt kell a klasszikus csatorna.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!