Previous Entry Поделиться Next Entry
Китайцы первыми продемонстрировали телепортацию на околоземную орбиту
trim_c

                  Система для подготовки запутанных состояний и передаваемых состояний к телепортации


Команда миссии спутника квантовой связи QUESS (иначе, «Мо-Цзы») сообщила о первых успехах в телепортации фотонов с поверхности Земли на орбиту. В рамках месячного эксперимента физикам удалось осуществить телепортацию 911 фотонов на расстояние от 500 до 1400 километров. Это рекордные дистанции для квантовой телепортации. Препринт исследования опубликован на сервере arXiv.org, кратко о нем сообщает MIT Technoogy Review.

Квантовая телепортация заключается в передаче квантового состояния одной частицы другой частице без непосредственного переноса первой частицы в пространстве. Чтобы телепортировать, например, поляризацию фотона потребуется пара квантово запутанных частиц. Одну из запутанных частиц должен держать у себя отправитель квантового состояния, а вторую — получатель. Затем отправитель производит измерение одновременно над передаваемой частицей и одной из частиц запутанной пары. Квантовая запутанность устроена таким образом, что две частицы ведут себя как единая система — запутанная частица у получателя чувствует, что с ее парой провели измерение и изменяет свое состояние. Зная результат измерения на стороне отправителя (его можно отправить по обычному каналу) можно получить точную копию отправляемой частицы — сразу у получателя. Подробнее об этом можно прочитать в нашем материале квантовой азбуки: «Телепортация».

Ранее расстояние для телепортации ограничивалось десятками километров — в 2012 году австрийские физики телепортировали состояния фотонов между Ла Палма и Тенерифе (143 километра). Новая работа преодолевает этот рубеж и улучшает его в несколько раз.



                  Схема эксперимента

В новой работе авторы использовали генератор запутанных фотонов, установленный не на спутнике, а на Земле, в обсерватории Нгари (Тибет). Он создавал свыше четырех тысяч запутанных пар в секунду, один фотон из каждой отправлялся лучом лазера к спутнику, который пролетал над генератором каждую полночь. Сначала ученые показали, что квантовая запутанность сохраняется между Землей и спутником, а затем провели телепортацию поляризации фотона. В действительности, для надежной проверки телепортации ученым требовалось создавать не одну, а сразу две запутанных пары фотонов.

Самые большие потери были связаны с турбулентностью и неоднородностью атмосферы Земли. Эти эффекты приводят к уширению пучка запутанных фотонов и их рассеянию — а значит меньше частиц долетает до спутника.

Всего удалось успешно телепортировать 911 частиц — а за время всего эксперимента были подготовлены и переданы миллионы фотонных пар. Авторы отмечают, что точность телепортации достигает 80 процентов, а потери составляют от 41 до 52 децибелл (долетает один фотон из 100 тысяч). Если передавать аналогичный сигнал по 1200-километровому оптоволокну с уровнем потерь 0,2 децибелла на километр, то на передачу хотя бы одного фотона уйдет время в 20 раз большее, чем время жизни Вселенной.


Владимир Королёв для сайта N+1

Если я скажу, что отчетливо понимаю все, что здесь сказано, я покажусь... - но нет, я такого не скажу. Не без труда, но улавливаю некий общий вывод - человечество рвется к дальней беспроводной связи без помех и потерь. И возможности будущим квантовым компьютерам обмениваться результатами.

Как далеко можно зайти по этой дороге - а кто же это знает. Пока что люди следуют общей старой стратегии - делать все что можно сделать, а куда это нас приведет - потом будем разбираться.

Это если у нас будет "потом".

  • 1
первое что стоит отметить - у меня сомнения в корректности перевода, возможно многие непонятки связанны с этим.
Второе - далеко не только связь - может быть результатом этой работы... это скорее ближе к фундаментальному, мгновенная передача информации намекает на некоторый чит в коде мироздания, что удалось нащупать физикам... и хочется отметить что основой всему была гипотеза созданная "на кончике пера", математическая фикция оказалось имеет наблюдаемые следствия в реальном мире - это намекает что мы имеем уже довольно близкие к истинным представления об устройстве мироздания.

А не может мироздание состоять из чего-то , что мгновенно "передаёт" состояние одного фотона другому , ежели они поулчены таким способом. как у этих учёных?
Т.е. просто мы не знаем пока , что это за "провод" и всё.

это "что-то" оказывается излишним.

Отчего же излишним? Разве на известно хоть одно взаимодействие без непосредственного контакта между участниками процесса? По аналогии.

Умеют люди так объяснить, что сами не понимают. Это не про автора блога, а про тех, кто назвал это "телепортацией" и пр.
Я пока не встретил ни одного внятного описания того, что же они наблюдают.
Насколько я понимаю. генерируются пары фотонов , которые помещаются на расстоянии. Затем, ежели измеряли состояние одного фотона. то можно без измерений второго утверждать, что он будет таким же( по измеряемому признаку). Или всё не так?

Эффект нельзя использовать для передачи информации. Дело в том, что состояние запутанных частиц неизвестно заранее ни одной из сторон.

глубокая масль. отчего я не удивлён? существа чей мозг может вместить кремлёвскую картину мира как-то не стоят рядом с такими понятиями как интеллект и критическое мышление.
мало того что эффект таки используется для передачи информации, так и скорость передачи возрастает в разы. (не до бесконечности, но в разы)

Ты совсем долбанулся не теме кремля.

Эффект не может быть использован для передачи информации вообще - с любой скоростью. Сама информация не может передаваться со скоростью выше скорости света.

"Эффект не может быть использован для передачи информации вообще - с любой скоростью."
вот жеж тупость >.< или ты это из полемического задора ляпнул? о_О
системы связи на гиперспутанных состояниях демонстрируют не только устойчивость к подслушиванию но и в разы большую пропускную способность.
у вас какая-то профдеформация, спорить со всем рациональным.
наверное следующим шагом будет оспаривание кремлеботами закона всемирного тяготения и таблицы умножения.

Бред.

Еще раз - эффект квантовой спутанности невозможно использовать для передачи информации вообще. По крайней мере так полагает современная наука.

Edited at 2017-07-12 10:15 (UTC)

кто ты, и какое отношение имеешь к науке?
With each dimension of entanglement, the amount of information carried on a photon pair is doubled, so a photon pair entangled by five dimensions can carry 32 times as much data as a pair entangled by only one.

Read more at: https://phys.org/news/2015-06-method-quantum-entanglement-vastly-photon.html#jCp

Тут ничего не написано о скорости передачи информации.

душенька, успокойся. если ты не читатель, так просто успокойся)))

Как ты жалок в своей глупости. Иди в детский сад рассказывай о чите в мироздании и мгновенной передаче информации.

Информация как и энергия не может передаваться со скоростью превышающей скорость света.

пипец, ты убогий. а теперь собери в кулачок всю свою скудную память и попытайся найти где я говорил про передачу данных быстрее скорости света.

млять и отчего кремлеботы такие тупые? это их мозгопромывка такими сделала? или воспринять мозгопромывку другие не могли бы?

Мгновенно это не быстрее скорости света или это не ты говорил?

меня иногда пугает бездна убожества кремлеботов.
"мало того что эффект таки используется для передачи информации, так и скорость передачи возрастает в разы. (не до бесконечности, но в разы)"

дибилко, ты написал - мгновенно.

кроме того, этот эффект не используется, а только может использоваться, как написано в статье, и не для увеличения скорости передачи информации, а для повышения плотности ее передачи. информация из точки "а" в точку "б" в любом случае будет передаваться не быстрее скорости света. если например сигнал к марсоходу на марсе идет 10 минут, он будет идти 10 минут всегда и никакие квантовые эффекты этого изменить не могут. ни ускорения в разы, ни тем более мгновенной передачи, как ты, клоун, утверждаешь не произойдет.

"и не для увеличения скорости передачи информации, а для повышения плотности ее передачи"
>.<
своей тупостью ты оскорбляешь род людской. сделай одолжение - исчезни, избавь меня от необходимости наблюдать всю бездну деградации...
млять... возьми хоть словарную статью почитай, прежде чем лезть со своими коментами, сколь безграмотными, столь же и пафосными.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85

Edited at 2017-07-13 10:39 (UTC)

Ты изумительный и забавный болван. Еще раз для тебя - эффект квантовой запутанности не приводит к увеличению скорости передачи информации. Ни для какой мгновенной передачи информации, как ты болван, заявляешь, этот эффект использовать невозможно.

"Квантовая телепортация заключается в передаче квантового состояния одной частицы другой частице без непосредственного переноса первой частицы в пространстве".

Получается, что это не телепортация, а копирование.

да, копирование. но если набор квантовых чисел у двух частиц совпадает, то как определить где из них оригинал, а где копия?

Ну мы же как-то людей и пр. различаем, хотя почти у всех есть руки-ноги-голова и пр.?

можно определять и дальше, да рук две, но какова длина этих рук? потом вплоть дочисла волосков и рисунка папилярных линий можно расширять опредление... а квантовые состояния это всё. предел определения. фундаментальный предел.

Ну да, ну да. Сначала пределом был ..., потом атом, теперь квантовое состояние.
Аж фундаментальный предел! Никак не менее?
Всё может быть бесконечно большим. а вот бесконечно малым не может быть. Так что ли?
Мне только Кажется , что это не научная позиция?

хочу напомнить что Макс Планк жил и работал в позапрошлом столетии, т.е. азы квантовой механики не могут быть новостью.
з.ы. да, именно так - предел уже достигнут. как не может быть температуры ниже абсолютного нуля, так и Планкова теория положила нижний предел в физике.

Погодите, что-то нас не туда повело.
Фундаментальный предел определения состояния (например, жив человек или мёртв) определить можно, но разве это единственная характеристика системы?
Вы можем отличить один электрон от другого?
Есть вообще что-то в действительности на 100% одинаковое?
Тогда о каком пределе можно говорить, без понимания условности определения любого предела?

не размазывай свою школьную кашу по столу.

вопрос для выяснения состоятельности - есть два электрона, квантовые числа их характеризующие - абсолютно одинаковы, как отличить один от другого?

Так же, как отличаем людей друг от друга, хотя они живы, имеют по две руки и пр.
Ответ: по иным характеристикам .
Встречный вопрос: вы сможете отличить синий кубик от синего шарика? Как вы это сделаете?

...по иным, ага.
чудак человек, поскольку тебе ну просто рано ещё подобные разговоры вступать, нужны тебе годы самообразования...
вот кстати тебе энциклопедическая статья https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE
"по иным характеристикам" ХеХ! (в сторону - от жеж жжжот!!!!)
так вот, поскольку я не вижу смысла с тобой разговоривать, а не отвечать было бы невежливо, на всякий твой спич я буду отвечать речением ровно той-же смысловой нагрузки что и твоё)))

да-да, дафний кормят золотым рыбкам виде сухого корма.

Скорее всего ты просто не понимаешь смысла. Возможно я косноязычен. а возможно ты просто не задумывался над тем, в чём считаешь себя докой. Бывает. С каждым.
Надеюсь , что ты сейчас в состоянии бодрствования, а также здравомыслия. Это уже два состояния тебя. А есть ещё состояние сна, состояние опьянения, состояние ... .
А ещё ты можешь быть живым и мёртвым - тоже состояния. Но ДРУГИЕ! Понимаешь к чему я?
То, что тебе известно про квантовое состояние системы (повторяю, системы, знаешь что обозначается словом "система"? читай словарь) под названием "микроскопический объект" вовсе не означает, что кроме состояния система ничем иным не может быть описана и обозначена. есть ещё свойства и пр.
И всё это к состоянию хоть и имеет отношение, но иные аспекты знания о системе. Всё ещё не понимаешь к чему я?

Спасибо , мой "учёный друг" . Можно тебя так называть?
//Принцип тождественности одинаковых частиц гласит, что невозможно экспериментально различить одинаковые частицы. // Безусловно гласит. И что? Законы Ньютона или термодинамики тоже гласят и что?
Всё ещё не понимаешь о чём я , мой "учёный друг"?
Тебе стоит вспомнить методологию науки, мой "учёный друг".
Восприятие действительности ей не тождественно, а уж описание действительности отлично -ущербно ещё больше.
Можно тебя спросить ещё об одном?
Как ты считаешь, всё, что мы наблюдаем есть одно и то же с разными свойствами или это всё разное?

Да уж, плодится в народе непонимание. Если взять пару перчаток, пожить правую и левую в разные конверты и один случайный конверт отправить на орбиту, это и будет пара запутанных перчаток. Разница в микромире лишь в одном - в конверт можно заглянуть только один раз. Если там левая, то на Земле осталась правая. Если злоумышленник перехватил конверт, то он узнает, какая там перчатка, но переслать дальше ту же перчатку не сможет принципиально, а пошлёт случайную перчатку. Понятно, что перчатку мгновенно на орбиту не отправишь, не быстрее скорости света, никакого смысла для скорости и помех квантовая телепортация не имеет. Но позволяет узнать, не была ли подсмотрена информация, переслав электронную подпись опять же по обычным каналам, хотя таким образом пересылается абракадабра, которую надо уметь интерпретировать. Вот если запутанные частицы использовать как ключ, то тогда информацию можно слать через открытые сети, без ключа это абсолютно случайная последовательность. Тут весь смысл в криптографии.

Edited at 2017-07-12 09:06 (UTC)

кроме защиты от прослушек, квантовые эффекты всё-таки увеличивают пропускную способность канала, были работы предлагавшие использовать гиперзапутанные состояния для кодировани информации... т.е. приёмник определит не только факт прибытия фотона, но и ряд характеризующих его квантовых чисел, которые тоже могут нести информацию.
т.е. практическим выхлопом с китайской работы будет связь закрытая от вмешательства и с большей скоростью передачи данных.

Квантовая телепортация не передаёт информацию, если брать поток запутанных частиц, то как его ни сжимай, это поток абсолютно случайных состояний, не несущий никакой информации, просто он одинаков у источника и приемника. А саму информацию придется передавать традиционными каналами связи со всеми ограничениями. Это подобие шифровального блокнота ещё века 19-го, имеющегося в двух экземплярах, когда после зашифровки страничка сжигается и расшифровать информацию невозможно принципиально.

я не говорю что инфа передаётся с телепортацией, я говорю что использование гиперспутанных состояний - расширит канал передачи... и смысл китайского эксперимента в фундаментальных штуках. грубо говоря они исследовали как далеко можно передавать "спутанность", насколько длинными могут быть новые каналы связи... вот популярная статья https://phys.org/news/2015-06-method-quantum-entanglement-vastly-photon.html

Использование гиперспутанных состояний расширит канал передачи абсолютно случайных последовательностей, не более. И ничего фундаментального тут нет, чисто прикладное исследование. Ещё там речь о распределенных квантовых вычислениях, но это пока из области фантастики.

"With each dimension of entanglement, the amount of information carried on a photon pair is doubled, so a photon pair entangled by five dimensions can carry 32 times as much data as a pair entangled by only one.

Read more at: https://phys.org/news/2015-06-method-quantum-entanglement-vastly-photon.html#jCp"

Данных, причем случайных, но не информации. И что можно сделать с двумя идентичными генераторами случайных чисел, расположенных в разных местах?

вот от вас я этого не ожидал.
"...the amount of information carried on..."
ну вот типа нельзя спутывать заранее поляризованные фотоны? 87

Это информационная ёмкость, как на флешке написано 16ГБ, но записана случайные данные, проку от которых 0. Эту флешку можно скопировать и использовать для целей криптографии. Это не передача информации, это ключ, который можно использовать для шифровки и дешифровки, а скорость передачи ключа тоже важна. То есть это как использовать амплитудно-частотно-фазовую модуляцию, которая расширит канал связи, но обычный канал позволяет передавать информацию, а квантовая телепортация нет.

  • 1
?

Log in