Китай реализовал телепортацию квантовых частиц на большое расстояние!

Новый рекорд квантовых связей может пришпорить развитие новых коммуникационных возможностей

В квантовой физике мы имеем дело с частицами, которые всегда взаимосвязаны даже тогда, когда находятся довольно далеко друг от друга. Соответственно, все, что происходит с одной частицей, влияет и на поведение второй, пусть и очень далекой.

И вот, появляется известие о том, что ученым удалось разделить «запутанные» пары фотонов. Причем расположить части пар на расстоянии аж в тысячу двести три километра.

Исследователи говорят, что у так называемой квантовой запутанности или иначе – квантовом переплетении есть достаточно сторон, которые интересны в изучении. Ведь они могут повлиять на фундаментальные законы физики. К тому же, способности переплетений можно эффективно использовать в создании безопасных систем связи. И все потому, что квантовая механика пришла к выводу, что даже измерение квантовой системы неминуемо будоражит ее, поэтому любое вмешательство в связь будет тут же зафиксировано.

Беда в том, что пары квантовых частиц, в нашем случае – фотонов, крайне сложно перераспределить на большие расстояния без потери их основной способности — связи. В процесс перемещения фотонов по воздуху ли, по оптоволоконным кабелям неизбежно вмешивается окружающая среда и так и старается повредить взаимодействие частиц. Поэтому чем дальше расстояние между фотонами, тем сигнал связи слабее.

Однако китайский ученый Пан Цьзянь-Вей еще в 2003 взялся за решение проблемы. Этот неординарный в своих подходах к исследованиям ученый начал работу над созданием специальной спутниковой системы, которая помогла бы получать фотонные парные связи на наземных станциях. Идея состояла в том, что большая часть передвижения частиц должна осуществляться через практически полный вакуум космического пространства, что существенно снижало бы влияние окружающей среды на саму связь.

В те годы многие называли эту идею безумной. Но что эти горе-скептики скажут сейчас?

В прошлом году китайцы запустили новый спутник, оснащенный специальным оборудованием, способное «телепортировать» пары связанных фотонов. На спутнике Micius стоит источник сверх ярких переплетенных фотонов с высокоточной системой захвата, наведения и отслеживания – APT. Эта система использует сигнальные или маяковые лазеры на спутнике и на трех наземных станциях для подстройки передатчика и приемника.

Результат проведенного эксперимента оказался обнадеживающим. Частицы, прошедшие довольно большие расстояния: от тысячи шестисот до двух тысяч четырехсот километров в зависимости от того, где на тот момент находился сам спутник, и достигшие станций на земле, все еще оставались «на связи» друг с другом.

Китайские ученые сказали, что самыми трудными для преодоления частиц были последние десять километров атмосферы Земли, поскольку самые плотные и могут существенно повлиять на систему связи между фотонами. Однако эту преграду удалось преодолеть. Ведь связь осталась достаточно крепкой. Особенно, если сравнить с уже используемой в оптоволоконных кабелях.

Господин Пан заявил, что его группе удалось добиться в триллионы раз более эффективного распределения переплетенных пар фотонов, чем то, что предлагается в современнейших телекоммуникационных волокнах.

Новая технология будет использоваться и для обеспечения связи между двумя сторонами для передачи шифрованных сообщений, в которые просто невозможно будет влезть третье стороне, даже если коммуникация будет осуществляться открытым путем.

Популярные материалы