Мы только что стали на шаг ближе к телепортации изображений с использованием только света
Телепортация квантовых состояний обещает сыграть центральную роль в обеспечении информационной супермагистрали завтрашнего дня.
Несмотря на достигнутый прогресс, этот процесс остается медленным и довольно неуклюжим. Ситуация может измениться, если ученые начнут использовать новый процесс, который сможет эффективно телепортировать состояния света для формирования изображения с помощью одной пары запутанных фотонов.
Команда из Южной Африки, Германии и Испании надеется, что нововведение может помочь построить безопасные сети будущего: если ключевые данные не передаются, их невозможно украсть.
«Традиционно две взаимодействующие стороны физически отправляют информацию от одной к другой. другие, даже в квантовой сфере», — говорит физик Эндрю Форбс из Университета Витватерсранда.
«Теперь можно телепортировать информацию так, чтобы она никогда физически не пересекала соединение – это Звездный путь технологии стали реальностью.»
Исследование основано на идее квантовой запутанности, при которой разделенные частицы остаются связанными благодаря чудесам квантовой физики. Состояние одной частицы говорит нам кое-что о другой частице, даже если между ними большое расстояние.
Здесь использовались два запутанных фотона, но исследователям удалось упаковать в них гораздо больше информации, чем обычно. – отсюда и потенциал для кодирования изображений. Более того, эта дополнительная информация была успешно «телепортирована» из одной точки в другую.
Однако это не была телепортация в стандартном понимании. Хотя сама информация не передавалась (как, например, при подключении к Интернету), тщательное измерение специфической особенности одной из запутанных частиц немедленно влияет на связанную особенность другой, эффективно передавая ее квантовое состояние.
После этого передавая фактические детали исходной измеренной частицы старомодным, нетелепортирующимся способом, можно зафиксировать это состояние на месте, а исходное состояние уничтожить.
Пока это происходит Возможно, это не самый быстрый способ отправки информации, но он создает удобный квантовый водяной знак для любой информации, которую вы не хотите, чтобы кто-либо видел.
В этом последнем эксперименте исследователи показали, как новое инновационное обнаружение Этот метод может обеспечить необходимые измерения углового момента фотона, увеличивая количество измерений, которые можно телепортировать в квантовом состоянии.
«Этот протокол имеет все признаки телепортации, за исключением одного существенного ингредиента: он требует яркий лазерный луч, чтобы сделать нелинейный детектор эффективным, чтобы отправитель мог знать, что нужно отправить, но ему это не обязательно знать», — говорит Форбс.
«В этом смысле это не так. строго телепортация, но может быть таковой в будущем, если нелинейный детектор можно будет сделать более эффективным.»
Упомянутый здесь «нелинейный детектор» является еще одной важной частью установки, как для обработки дополнительной мощности запутанных фотонов, так и для обеспечения достоверности информации. точно передаются из одной точки в другую.
Один из способов, которым это можно использовать в будущем, предполагают исследователи, — отправить отпечаток пальца в банк. Благодаря телепортации пространственных деталей вашего отпечатка пальца в форме квантового состояния будущие меры безопасности могут создать ключ, который эффективно запирает ящик с цифровой информацией, персонализированный для вашего тела.
Хотя физика здесь довольно сложна, теперь, когда эксперимент по проверке концепции был проведен в лаборатории, мы можем рассчитывать на дальнейшие достижения в области квантовой телепортации.
» Мы надеемся, что этот эксперимент, показывающий осуществимость этого процесса, будет стимулировать дальнейший прогресс в сообществе нелинейной оптики, расширяя границы полной квантовой реализации», — говорит физик Адам Валлес из Института фотонных наук (ICFO) в Испании.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
