Fizikai pirmą kartą pademonstravo kvantinio teleportavimo procesą iš vienos silicio mikroschemos į kitą. Jų sistema, pagrįsta integruotos optikos principais, naudoja netiesinių fotonų šaltinių ir tiesinių kvantinių grandinių derinį. Ši konstrukcija suteikia vieną didžiausių iki šiol teleportavimo tikslumo. Darbas paskelbtas žurnale „Nature Physics“.
Norėdami sukurti kvantinės informacijos apdorojimo ir perdavimo sistemas, mokslininkai dažnai naudoja integruotos optikos principus. Optika turi keletą reikšmingų pranašumų: pavyzdžiui, ji leidžia jums išmatuoti sistemą, padidinant jos skaičiavimo galimybes. Tačiau norint dirbti su kvantiniais duomenimis integruotojoje optikoje, reikia įdiegti keletą sudėtingų mechanizmų. Tokia sistema turėtų sugebėti generuoti pavienių fotonų grupes, juos valdyti ir registruoti.
- „Salik.biz“
Ankstesniuose darbuose fizikai jau susidūrė su problema, kaip sukurti generatorių su pakankamai ryškiais ir išsiskiriančiais fotonais. Be to, gana kompaktiška užduotis yra fotono šaltinio sujungimas su kvantinėmis grandinėmis (įrašymo įrenginiais) viename kompaktiškame įrenginyje. Nepaisant to, 2014 m. Mokslininkams pavyko fotoną teleportuoti iš vienos silicio mikroschemos.
Dabar tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama Danielio Llewellyno iš Bristolio universiteto, sukūrė sistemą, leidžiančią kvantinę teleportaciją iš vieno lusto į kitą. Jį sudaro dvi dalys - siųstuvas (5 × 3 milimetrai) ir imtuvas (3,5 × 1,5 milimetrai). Siųstuvas yra netiesinių fotonų šaltinių ir tiesinių kvantinių grandinių tinklas.
Pirmiausia sukuriamos dvi fotonų poros ir praleidžiamos per jutiklį, kad būtų galima nustatyti, ar jos yra įsipainiojusios. Tada jie nukreipiami per bangolaidžio kanalus į tiesinę kvantinę grandinę (kvantinių eksperimentų seka). Paskutinis etapas yra matavimas, naudojant Mach-Zehnder interferometrų sistemą (šį prietaisą sudaro bangolaidis, kuris dalijasi į dvi dalis; interferometro svirtelių šonuose esantys elektrodai vėl sukuria pluoštą į vieną). Vienas iš įsipainiojusių fotonų yra siunčiamas į imtuvą 10 metrų šviesolaidžio kabeliu. Imtuvas imasi tų pačių interferometrų kaip ir siųstuvas.
Scheminis įrenginio vaizdas. ir. siųstuvas b. imtuvas.
Įrenginys gali teleportuoti fotonus per vieną ir du lustus (dviejų lustų atveju jie buvo 10 metrų atstumu vienas nuo kito). Kvantinių būsenų sutapimo laipsnis (teleportavimo tikslumas) pirmame režime yra 0,906, antrame - 0,885. 2014 m. Dirbdami su teleportacija, fizikai pasiekė maždaug 0,89 skaičių.
Anot autorių, jų darbai gali būti naudingi didesnio masto integruotuose optikos projektuose, kurie yra pritaikomi kvantinės komunikacijos ir skaičiavimo srityje. Mes kalbame ne tik apie kvantinį kompiuterį, bet ir apie kvantinį tinklą, įdiegtą optiniais principais. Pagerinus duomenų perdavimo tikslumą, fizikai galės sukurti efektyvesnius ryšius kvantinės teleportacijos pagrindu.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ne taip seniai mokslininkai fotografavo kvantinį susipainiojimą, galite į tai pažiūrėti. O profesorius Aleksandras Lvovskis papasakojo mums, kaip teisingai suprasti eksperimentus su įbrėžtomis dalelėmis.
Olegas Makarovas