gov-civil-vilareal.ptBeam me up: Langdistanse kvanteteleportering har skjedd for første gang noensinne
>Rekk opp hånden hvis du noen gang ønsket å bli strålet ut på transportdekket til USS Enterprise. Kanskje har vi ikke nådd poenget med å teleportere hele mennesker ennå (beklager Scotty), men det vi har oppnådd er et stort gjennombrudd mot kvante -internett.
Ledet av Caltech, et samarbeidsteam fra Fermilab, NASAs Jet Propulsion Lab, Harvard University, University of Calgary og AT&T har nå vellykket teleportert qubits (grunnleggende enheter for kvanteinformasjon) over nesten 14 miles med fiberoptiske kabler med 90 prosent presisjon. Dette er på grunn av kvanteforvikling, fenomenet der kvantepartikler som er mystisk viklet oppfører seg nøyaktig det samme selv når de er langt borte fra hverandre.
Når kvante-internett endelig er en ting, vil det få Wifi til å se foreldet ut og oppringt enda mer gammelt enn det allerede er. Vi oppnådde vedvarende, høyverdig kvanteteleportering ved å bruke tidskasse (tid-for-ankomst_ qubits av lys, ved telekommunikasjonsbølgelengden på 1,5 mikron, over fiberoptiske kabler, fortalte Panagiotis Spentzouris, sjef for kvantevitenskap ved Fermilab Quantum Institute SYFY WIRE. Denne typen qubit er kompatibel med flere enheter som kreves for distribusjon av kvante -nettverk.
Det du kanskje kjenner igjen er fiberoptiske kabler som ble brukt i eksperimentet, siden de er overalt innen teleteknologi i dag. Lasere, elektronikk og optisk utstyr som også ble brukt til eksperimentene på Caltech (CQNET) og Fermilab (FQNET) som en dag kan utvikle seg til neste iterasjon av internett. Selv om dette er utstyr du sannsynligvis også kjenner igjen, var det det gjorde for disse forsøkene å gjøre dem i stand til å gå av uten feil. Informasjon reiste over kablene med varpefart ved hjelp av semi-autonome systemer som overvåket den mens du kontrollerte og synkroniserte partiklene som ble viklet inn. Systemet kan kjøre i opptil en uke uten menneskelig inngrep.
Så hvis sammenfiltrede qubits er uløselig knyttet til tross for avstanden mellom dem, er det en grense for hvor langt informasjon kan reise? Hypotetisk kan de fortsette for alltid. Hvilke grenser som eksisterer i virkeligheten er ikke i qubits, men effekten av omgivelsene. Mens en av qubits som inneholder informasjon forblir der den er, må den andre zoome over til hvor den trenger for å overføre denne informasjonen. Det kan støte på hindringer på veien.
Det som begrenser avstanden som informasjon kan overføres er tap og støy: enten fra egenskapene til mediet vi bruker til å sende informasjonen eller miljøets effekter på mediet, eller ufullkommenheter på de forskjellige operasjonene vi må utføre for å realisere informasjonsoverføring, Spentzouris, som var medforfatter av en studie som nylig ble publisert i PRX streber etter , sa.
For å holde kvante -internett i drift med høy presisjon og over avstander rundt det det var i stand til å dekke i dette eksperimentet, kvanteteleporteringen som driver det trenger kvantehukommelse og kvante repeatere . Kvanteminne er i utgangspunktet kvanteversjonen av minnet datamaskinen og smarttelefonen bruker nå. I stedet for å lagre minne som noe som 100101011, lagrer det det i form av qubits. For å gjøre det mulig for sammenfiltrede qubits å reise så langt som mulig, gjør kvante -repeatere det enklere for disse qubits å krysse ved å dele den i seksjoner de er teleportert over.
Med dette systemet planlegger Spentzouris og teamet hans å legge ut det episke Illinois Express Quantum Network (IEQNET) , som vil bruke de samme teknologiene som CQNET- og FQNET -eksperimentene så vellykket trakk seg av. Mer teknologi vil åpenbart trenge for å realisere dette sci-fi-hjernebarnet. Den vil kombinere kvante- og ikke-kvantefunksjoner for sine kvanteneoder og kontroller. Det eneste som mangler vil være repeaterne, siden de trenger mer utvikling for å operere over en slik vidde. Spentzouris mener kvantecomputing i seg selv når langt utover internett.
Fullt distribuert kvanteberegning inkluderer applikasjoner som inkluderer GPS, sikker beregning utover alt som kan oppnås nå, hele veien for å muliggjøre fremskritt i design av nye materialer og medisin, samt grunnleggende vitenskapelige funn, sa han. Det vil slippe løs kraften til kvanteberegning og ha stor innvirkning på våre liv.
