Новости

Эффект телепортации иногда не совсем корректно называют "нуль-транспортировкой". Основы телепортации заложены Альбертом Эйнштейном, однако он не придал эффекту значения, посчитав его несущественным частным случаем квантовой статистики.
Квантовая телепортация означает мгновенный перенос квантового состояния из одной точки пространства в другую, удаленную на большое расстояние.
Эксперимент по квантовой телепортации впервые был поставлен еще в 1993 году группой  специалистов исследовательского центра IBM под руководством Чарльза Беннета, который показал, что в принципе сцепленные частицы могут служить своего рода «транспортом». Посредством присоединения третьей – «информационной» – частицы к одной из сцепленных частиц, можно передавать ее свойства другой, причем даже без измерения этих свойств. Опыты доказали выполнимость передачи через световоды состояний поляризации между двумя фотонами посредством третьего на расстояниях до 10 километров.
В эксперименте неполяризованный свет, проходящий через кристалл, расщепляется на два поляризованных во взаимно перпендикулярном направлении луча. В оптическом смесителе фотон взаимодействовал с одним из пары связанных фотонов. Между ними в свою очередь возникала квантово-механическая связь, приводящая к поляризации новой пары. Согласно законам квантовой механики фотон не имеет точного значения поляризации, пока она не измерена детектором. Таким образом, измерение преобразует набор всех возможных поляризаций фотона в случайное, но совершенно конкретное значение. Измерение поляризации одного фотона связанной пары приводит к тому, что у второго фотона, как бы далеко он ни находился, мгновенно появляется соответствующая - перпендикулярная ей - поляризация.
Если к одному из двух исходных фотонов "подмешать" посторонний фотон, образуется новая пара, новая связанная квантовая система. Измерив ее параметры, можно мгновенно передать сколь угодно далеко - телепортировать - направление поляризации уже не исходного, а постороннего фотона. В принципе практически все, что происходит с одним фотоном пары, должно мгновенно влиять на другой, меняя его свойства вполне определенным образом. Однако на практике такая связь достаточно чувствительна к внешним воздействиям, поэтому необходимо изолировать частицы от внешних влияний.
Квантовая механика запрещает "клонирование" состояний, т.е. невозможно, получив полную информацию об одном квантовом объекте, состояние которого изначально неизвестно, создать второй, точно такой же, объект, не разрушив первый. Однако, как было теоретически показано в начале 90-х годов прошлого века, возможно, разрушив квантовое состояние объекта в одной точке пространства, создать точно такое же в другой точке; эта процедура получила название "квантовой телепортации".  А в 2009 году ученым из института квантовой физики университета Мэриленда (Joint Quantum Institute) впервые удалось осуществить перемещение квантовой информации между двумя атомами, расположенными в метре друг от друга, причем показатель надежности доставки превысил 90 процентов. Ранее аналогичный "трюк" с атомами удавалось проделать с расстоянием передачи лишь в несколько микрометров, а частицы находились в одной ловушке. Теперь же квантовая телепортация атомов между двумя разными ловушками знаменует важный шаг в этой области физики.
Физическую реализуемость квантовой телепортации обеспечивает свойство квантовой запутанности, выражающееся в том, что состояния (а, следовательно, и некоторые физические свойства) двух связанных объектов — даже разнесенных в пространстве — оказываются взаимозависимыми. В эксперименте американских ученых связанными оказались два иона иттербия, помещенные в вакуумные ловушки и окруженные металлическими электродами. Непосредственно перед проведением опыта исследователи определили два основных состояния ионов, которые использовались в качестве элементов хранения квантовой информации — кубитов.
Группа исследователей заставила первый ион испускать фотоны, которые были квантово-механическим образом запутаны со своим родительским ионом. То же самое проделали и с ионом на стороне получателя. Поток фотонов от того и другого переправили по оптическому кабелю и также запутали (то есть связали их квантовые состояния). Тем самым была выполнена квантовая запутанность обоих ионов.
Далее физики измеряли состояние первого иона, при этом происходила редукция его волновой функции. Полученную информацию отправляли получателю, и она использовалась, чтобы выполнить над вторым атомом преобразования: волновая функция этого иона становилась такой, какой она была у первого иона до измерения.
Совсем упрощённо говоря, первый атом становился каким-то другим, а второй — "превращался" в первый. Речь идёт, разумеется, о переправке квантового состояния иона, а не его самого непосредственно. Однако поскольку исходное квантовое состояние оригинального иона в ходе передачи разрушается, а квантовое состояние у иона-получателя становится в точности таким, каким оно было у первого атома, можно в некотором роде говорить о телепортации частицы. Ведь атом на месте отправителя (до начала опыта) и атом на месте получателя (по его окончании) в таком случае идентичны. Сейчас обсуждаются программы по применению эффекта квантовой телепортации для создания квантовых оптических компьютеров, где носителями информации будут фотоны. Первые электронные компьютеры потребляли десятки киловатт энергии. Скорость работы квантовых компьютеров и объемы информации будут на десятки порядков превосходить таковые у существующих компьютеров. В будущем сети квантовой телепортации получат такое же распространение, как современные телекоммуникационные сети. Кстати, квантовые вирусы будут гораздо опаснее нынешних сетевых, так как после своей телепортации они смогут существовать вне компьютера. Квантовые компьютеры будут реализовывать холодные вычисления, работая практически без затрат энергии. Ведь трение, ведущее к бесполезному расходованию энергии,  понятие макроскопическое.

На снимке: экспериментальная установка по квантовой телепортации атомов, использованная в данном опыте (фото Joint Quantum Institute).

Современная фантастика

14:59, 27 Декабря 24 Подписано отраслевое тарифное соглашение в электроэнергетике на 2025 – 2027 годы дальше..		14:14, 27 Декабря 24 МЭС Юга заменили грозотрос на ЛЭП 220 кВ дальше..
14:02, 27 Декабря 24 ФМБА зарегистрировало новый радиофармпрепарат на основе производимого «Росатомом» радия-22 дальше..		13:51, 27 Декабря 24 Смоленская АЭС направила более 45 млн рублей в 2024 году на социальную поддержку ветеранов дальше..
13:48, 27 Декабря 24 Индустриальные двигатели АЛ-31СТ перешагнули 30-летний рубеж эксплуатации на объектах ТЭК дальше..		13:45, 27 Декабря 24 Более 350 человек приняли участие в спартакиаде Смоленской АЭС дальше..
13:43, 27 Декабря 24 В МЭИ созданы энергосберегающие технологии для угольных ТЭС дальше..		13:02, 27 Декабря 24 Подстанция «Фабрика» в городе Мирном переведена на напряжение 110 кВ дальше..
13:00, 27 Декабря 24 Более 1000 детей получили подарки от Балаковской АЭС в рамках проекта «Ёлка желаний» дальше..		12:56, 27 Декабря 24 ДРСК подключила к электросетям более 11 тысяч объектов в 2024 году дальше..
12:28, 27 Декабря 24 Новый жилой комплекс в Майкопе оснащен автономным источником тепла дальше..		12:19, 27 Декабря 24 «Россети» обеспечили мощностью новый агрокомплекс в Северной Осетии дальше..
12:13, 27 Декабря 24 Подход ученых Пермского Политеха уменьшит простой сломанного оборудования на предприятиях и расходы на его ремонт дальше..		12:09, 27 Декабря 24 «Волгоградэнерго» пресекло незаконное электропотребление в цыганском поселке дальше..
11:10, 27 Декабря 24 В Мордовии газифицированы новые цеха стекольного завода в пригороде Рузаевка дальше..		11:09, 27 Декабря 24 «Мособлэнерго» ввело 185 МВА трансформаторной мощности в 2024 году дальше..
11:06, 27 Декабря 24 «Россети Юг» улучшили электроснабжение волгоградских садоводов дальше..		10:53, 27 Декабря 24 Инвестпрограмма «Мордовэнерго» выполнена в полном объеме дальше..
10:49, 27 Декабря 24 В селе Пыскор Пермского края подключена к газоснабжению база отдыха дальше..		10:46, 27 Декабря 24 «Россети Сибирь» за 2024 год выявили более 6 тысяч фактов превышения мощности в Кемеровском районе дальше..
10:43, 27 Декабря 24 Алтай достиг исторического максимума потребления электрической мощности дальше..		10:39, 27 Декабря 24 «Газпром инвест» выпустил в водоемы России 4,43 млн мальков редких и ценных видов рыб дальше..
10:36, 27 Декабря 24 На шахте «Распадская» ввели в эксплуатацию новый очистной забой дальше..		10:34, 27 Декабря 24 Сотрудники Богучанской ГЭС передали Кежемской районной библиотеке новые книги дальше..
10:17, 27 Декабря 24 Построен газопровод для газификации Прикубанского округа Краснодара дальше..		10:07, 27 Декабря 24 «Сетевая компания» оснастила новые энергообъекты в Татарстане высокотехнологичным оборудованием российского производства дальше..
10:02, 27 Декабря 24 Каражанбасмунай обновляет автопарк дальше..		09:51, 27 Декабря 24 «Газпром нефть» доставила отечественное оборудование для завершения модернизации Московского НПЗ дальше..
09:45, 27 Декабря 24 В Архангельской области и НАО растет пропускная способность электросетей дальше..		09:43, 27 Декабря 24 В Марий Эл газифицированы дома для детей-сирот дальше..
09:40, 27 Декабря 24 Дальневосточная энергетическая компания сохранила положительную динамику основных показателей дальше..		09:35, 27 Декабря 24 Фонд «Лига выпускников» совместно с научным сообществом поддержали идею создания центра компетенций ТЭК дальше..
09:32, 27 Декабря 24 «Газпром газораспределение Челябинск» газифицировал село Большеникольское с опережением срока на полгода дальше..		09:29, 27 Декабря 24 18 тысяч детей в Сибири получат новогодние подарки от ЕВРАЗа дальше..
09:27, 27 Декабря 24 По итогам 2024 года прогнозируется существенный рост отпуска электроэнергии из ЕНЭС дальше..		09:23, 27 Декабря 24 «Россети Тюмень» обеспечили электроэнергией 10 новых домов культуры в Тюменской области дальше..
09:18, 27 Декабря 24 «Восточный Порт» поддерживает развитие спорта в Находкинском городском округе дальше..		09:14, 27 Декабря 24 5 новых солнечных электростанций добавили 300 мегаватт Единой энергосистеме России дальше..
09:13, 27 Декабря 24 В Челябинской области введены в эксплуатацию сети для газификации микрорайона в поселке Береговой дальше..		09:10, 27 Декабря 24 95 российских студентов посетили «атомные» города в рамках трех «туров возможностей» дальше..
08:54, 27 Декабря 24 Они там, где нужна помощь: в России отмечают День спасателя дальше..		08:50, 27 Декабря 24 ОДУ Сибири и Енисейское БВУ прогнозируют работу ГЭС Ангарского каскада на предстоящее 10-летие дальше..
08:46, 27 Декабря 24 «Россети Урал» построили в Перми 57 сетей наружного освещения дальше..		06:21, 27 Декабря 24 Жигулевская ГЭС подарила оборудование городской больнице дальше..
06:03, 27 Декабря 24 В Туле газифицирован квартал для многодетных семей дальше..		06:01, 27 Декабря 24 «Приморские электрические сети» увеличили мощность подстанции «Молодёжная» дальше..
05:47, 27 Декабря 24 С 1 января изменятся границы диапазонов электропотребления дальше..		05:44, 27 Декабря 24 Циклон нарушил электроснабжение на Сахалине дальше..
05:38, 27 Декабря 24 «Россети» установили в 2024 году более 77 тысяч приборов учета в Москве и Подмосковье дальше..		05:33, 27 Декабря 24 В Архангельске построен газопровод для микрорайона Зеленый Бор дальше..