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

15:27, 18 Декабря 25 Мода на геологию: «Газпром нефть» и Школа дизайна ВШЭ нашли код, объединяющий геолога и дизайнера дальше..		13:52, 18 Декабря 25 Выгостровская ГЭС в Карелии восстановила технические характеристики гидроагрегата №2 дальше..
13:39, 18 Декабря 25 «Россети Тюмень» направили свыше 60 миллионов рублей на оздоровление персонала дальше..		12:38, 18 Декабря 25 Авиадвигатель ПД-8 для самолета «Суперджет-100» выдержал испытания на обрыв лопатки вентилятора дальше..
12:33, 18 Декабря 25 В Турции проведены противоаварийные учения в регионе сооружения АЭС «Аккую» дальше..		12:29, 18 Декабря 25 ВНИИГ разрабатывает экологически безопасные технологии переработки золошлаковых отходов дальше..
12:21, 18 Декабря 25 «Силовые машины» изготовили четвертое рабочее колесо для модернизации Чиркейской ГЭС дальше..		11:54, 18 Декабря 25 «Готовь пляж зимой»: Богучанская ГЭС поддержала оснащение спасательной службы Кежемского округа дальше..
11:34, 18 Декабря 25 На атомном ледоколе «Чукотка» установлена мачта дальше..		11:28, 18 Декабря 25 «Транснефть – Верхняя Волга» реконструировала участок магистрального нефтепродуктопровода «Новки-Рязань» дальше..
11:22, 18 Декабря 25 Саратовская ГЭС оснастила Балаковский перинатальный центр современным световым оборудованием для операций дальше..		11:02, 18 Декабря 25 Разрез «Коксовый» в Кузбассе досрочно выполнил годовой план по добыче угля дальше..
10:52, 18 Декабря 25 ОГК-2 модернизирует оборудование турбины ТЭЦ-части Киришской ГРЭС дальше..		10:18, 18 Декабря 25 «Газпром добыча Ноябрьск» запатентовал изобретение для повышения надежности энергоснабжения дальше..
10:00, 18 Декабря 25 «Росатом» и Корпоративная академия «Росатома» отмечены премией «Эффективное образование 2025» дальше..		09:57, 18 Декабря 25 Срок действия коллективного договора «ВоркутаУголь» продлен на три года дальше..
09:53, 18 Декабря 25 Карачаровский механический завод обновил станочный парк дальше..		08:54, 18 Декабря 25 Резиденты ТОР «Приморье» представили импортозамещающие производства по выпуску судов, электрощитового оборудования и подстанций дальше..
08:48, 18 Декабря 25 В Николаевском районе Хабаровского края действует режим ЧС дальше..		08:28, 18 Декабря 25 В аэропорту Нового Уренгоя установлена инструментальная система посадки самолетов дальше..
08:25, 18 Декабря 25 «КазМунайГаз» использует контроллеры казахстанского производства для управления нефтяными скважинами дальше..		08:16, 18 Декабря 25 «КазТрансОйл» открывает первое представительство в Евросоюзе дальше..
07:54, 18 Декабря 25 «Росатом» и ЛЭТИ обучат будущих инженеров автоматизации на собственной цифровой платформе SCADA-R дальше..		07:52, 18 Декабря 25 «Амурские электрические сети» заботятся о СВОих дальше..
07:51, 18 Декабря 25 Директор Рязанского РДУ Юрий Колесов удостоен почетного звания «Заслуженный энергетик СНГ» дальше..		07:44, 18 Декабря 25 При участии «Росатома» в Мурманской области открылся пилотный класс по роботизации дальше..
07:41, 18 Декабря 25 «Россети» обеспечили дополнительной электроэнергией детский сад в городском округе Серпухов дальше..		07:19, 18 Декабря 25 В Иваново построены газовые сети для подключения двух храмов дальше..
07:15, 18 Декабря 25 Ученые создали эффективный и экономичный состав облегченного цемента для строительства скважин дальше..		07:11, 18 Декабря 25 Россия и Китай укрепляют энергетическое сотрудничество дальше..
06:56, 18 Декабря 25 В России до 2042 года появятся 7 новых ГЭС и 5 ГАЭС общей мощностью 7,5 ГВт дальше..		06:53, 18 Декабря 25 «Мособлэнерго» отремонтировало в Клину более 6 км ЛЭП дальше..
06:49, 18 Декабря 25 В городе Зуевка Кировской области газифицирован храм дальше..		06:45, 18 Декабря 25 В Технической академии «Росатома» завершилась стажировка для иностранных специалистов InteRussia по ядерным технологиям дальше..
06:09, 18 Декабря 25 «Севкавказэнерго» расчистило от поросли более 32 га трасс ЛЭП в Северной Осетии дальше..		06:06, 18 Декабря 25 Нижегородские гидроэнергетики сдали в корпоративный «День донора» 4 литра крови дальше..
06:00, 18 Декабря 25 ЦНИИТМАШ изготовил 3D-принтеры нового поколения для печати металлом дальше..		05:50, 18 Декабря 25 «Газпром гелий сервис» обеспечит СПГ-топливом 255 муниципальных автобусов в Волгоградской области дальше..
05:47, 18 Декабря 25 МЭС Сибири оснастили цифровыми защитами подстанцию 220 кВ «Шерловогорская» в Забайкалье дальше..		05:32, 18 Декабря 25 СГК направила более 20 млн рублей на ремонт котлоагрегата Барабинской ТЭЦ дальше..
05:29, 18 Декабря 25 В Архангельской области подключен к сетям газоснабжения Свято-Иоанно-Богословский женский монастырь дальше..		05:23, 18 Декабря 25 Башкирская генерирующая компания отчиталась о выработке и реализации «зёленых» мегаваттов дальше..
05:09, 18 Декабря 25 Россия и Беларусь внедрили цифровую систему мониторинга запасов устойчивости на межгосударственном сетевом транзите дальше..		05:06, 18 Декабря 25 CDP подтвердил устойчивую климатическую позицию КазМунайГаза дальше..
05:02, 18 Декабря 25 «Чувашэнерго» электрифицировало туристический объект дальше..		04:59, 18 Декабря 25 Около 250 молодых специалистов из 17 стран обсудят будущее энергетики на форуме в Москве дальше..
04:51, 18 Декабря 25 «Росатом» обеспечил инновационным ядерным топливом исследовательский реактор в Узбекистане дальше..		04:48, 18 Декабря 25 «Россети Ленэнерго» установили переключатели-разъединители на воздушной ЛЭП в Ломоносовском районе дальше..
04:47, 18 Декабря 25 «Газпром межрегионгаз Краснодар» пресекает незаконные подключения к газовым сетям дальше..		04:43, 18 Декабря 25 «Сетевая компания» Татарстана внедряет новую систему на базе ИИ для оптимизации строительства дальше..
04:39, 18 Декабря 25 «Россети Новосибирск» обеспечат электроснабжение нового производства косметики дальше..		04:19, 18 Декабря 25 В Тверской области подключены к сетевому газу первые домовладения в деревне Долматово дальше..
04:17, 18 Декабря 25 «Росатом» отмечен Национальной экологической премией имени В.И. Вернадского дальше..		04:12, 18 Декабря 25 В Ростове-на-Дону загорелся танкер в результате атаки БПЛА дальше..