В 1931 году американский писатель Чарльз Форт впервые описал понятие телепортации в одном из своих романов. С тех самых пор придуманный Фортом термин стал активно использоваться в фантастической литературе, постепенно становясь не только литературным понятием, но и по-настоящему научным. Так, на сегодняшний день квантовая телепортация постепенно становится не вымыслом, а настоящей реальностью.
Что такое телепортация?
Как уже говорилось выше, термин телепортации пришел к нам из фантастической литературы. Однако, если в книгах этот процесс показывал возможность перемещения человека и предметов даже на самые запредельные расстояния, то современная квантовая физика способна передать квантовое состояние.
Телепортация постепенно начинает входить в нашу жизнь. По крайней мере, это понятие уже никого не удивляет
Для того, чтобы понять, что такое квантовое состояние, представьте себе обычный компьютер, данные которого хранятся в двоичных битах в виде «0» и «1». По сравнению с таким устройством, квантовый компьютер является гораздо более совершенным изобретением, так как он может хранить данные сразу в двух состояниях одновременно. Кроме того, вся информация из квантового компьютера может быть телепортирована на любое расстояние, что, собственно, и сделали ученые из Австрии и Китая.
Для того, чтобы проверить способность квантового компьютера выходить за рамки двоичного кода, исследователи провели особый эксперимент под названием “Тест Белла”. В таком случае два фотона испускаются в разных направлениях одновременно, причем один из фотонов становится своеобразным “испытуемым”, чьи показатели измеряются и сравниваются со вторым фотоном света. Как показывает практика, передаваемая первым фотоном информация каким-то еще непостижимым образом телепортируется на второй фотон, независимо от того, насколько они далеки друг от друга.
Возможно, в будущем телепортация заменит все основные виды транспорта
Для проведения нового исследования ученые адаптировали классический эксперимент для телепортации трехуровневого состояния фотона, которое они называют “кутритом». Квантовое состояние в этом случае – это то, через какое из трех оптических волокон проходит фотон. В этом случае, мы должны помнить о том, что квантовая физика позволяет одному фотону находиться в любом или во всех трех волокнах одновременно.
Команда использовала многопортовый светоделитель для направления фотонов, а затем манипулировала их состояниями с помощью вспомогательных фотонов. Тщательно контролируя интерференционные картины этих крошечных частичек света, команда смогла успешно телепортировать квантовую информацию на другой фотон, хотя эти два фотона никогда не взаимодействовали физически.
Кадр из сериала Star Trek
Проведенный эксперимент показывает, что квантовая телепортация может быть осуществлена не только в трех измерениях, но и теоретически в любом количестве открывающихся в перспективе измерений. В целом, проведенное исследование является шагом к использованию квантовой механики для улучшения электроники. В недалеком будущем квантовый интернет мог бы соединить квантовые компьютеры вместе, чтобы передавать данные невероятно быстро через квантовую телепортацию.
