Учени телепортираха фотон в космоса

През 90-те години учените говореха за възможности да се осъществи телепортация с помощта на квантовата физика. Днес този процес е стандартен в много световни лаборатории по квантова оптика. Само преди няколко месеца два отделни екипа успяха да реализират първата квантова телепортация извън лаборатория.

Сега учени от Китай направиха следваща стъпка – успяха успешно да телепортират фотон от Земята към сателит с орбита на около 500 км в космоса. Сателитът наречен Мициус, беше изстрелян в орбита именно с такава цел, да позволи тестването на редица нови квантови технологии, като квантово заплитане (елементарните частици се преплитат, когато си взаимодействат) криптография и телепортация, пше "МегаВселена".

Китайските учени съобщават, че като един от първите експерименти проведени с Мициус е осъществената телепортация за първи път на обект от Земята към орбита над нея и създаването на първата квантова мрежа от сателит към Земята, подобрявайки рекорда за най-далечно разстояние на което е било измерено квантово заплитане.

„Телепортацията на далечно разстояние е фундаментален елемент на широкомащабните квантови мрежи и разпределените квантови изчисления. Предишните експерименти с телепортация бяха лимитирани до разстояния от стотина километра, защото фотонът се губеше в оптичните влакна“, пише списание MIT Technology Review.

Квантовата телепортация се основава на квантовото заплитане – ситуация при която една група квантови обекти, като фотони например, се формира в един и същ момент и на едно и също място в пространството. Така те споделят едно и също съществуване. Това съвместно съществуване продължава, дори когато фотоните бъдат разделени – състоянието на един веднага въздейства върху това на другия, без значение от разстоянието между тях. Тази връзка може да бъде използвана, за да пренася квантова информация като „сваля“ информация от един фотон през заплетена връзка към друг фотон. Този вторият фотон така взима идентичността на първия. Най-елементарно, това е квантовата телепортация и няма много общо телепортацията от научно-фантастичните романи.

При този конкретен експеримент, китайският екип създава около 4000 двойки заплетени фотони в лаборатория. След това излъчва единия фотон до сателита, а задържа другия в лабораторията на Земята. Измерват и двата, за да са сигурни, че между тях има връзка на заплитане.

Тази технология на квантова телепортация не е приложима за по-големи обекти. Също така, макар да няма теоретично ограничение на разстоянието, връзката на заплитане е доста крехка и може лесно да се разруши при по-далечни отстояния на двата фотона един от друг.

Въпреки тези ограничения съществуващи засега, успешният експеримент на китайските учени отваря пътя за развитие на квантовата телепортация и показва как в недалечно бъдеще може да се създаде глобална мрежа на квантов интернет, например.