211service.com
Eerste teleportatie van het ene macroscopische object naar het andere
Een van de ondersteunende technologieën achter een kwantuminternet zijn kwantumrouters die kwantuminformatie van de ene locatie naar de andere kunnen verzenden zonder deze te vernietigen.
Dat is geen gemakkelijke taak. Quantumbits of qubits zijn beroemd fragiel - een enkele meting vernietigt ze. Het is dus niet allemaal duidelijk hoe macroscopische objecten zoals routers in een glasvezelnetwerk qubits aankunnen zonder ze te slopen.
Natuurkundigen hebben echter een truc in petto om qubits veilig te verzenden. Deze truc is teleportatie, een standaardtool in elk fatsoenlijk kwantumopticalab.
Het is gebaseerd op het vreemde fenomeen van verstrengeling waarin twee kwantumobjecten hetzelfde bestaan delen. Die koppeling zorgt ervoor dat, hoe ver ze ook van elkaar verwijderd zijn, een meting aan het ene deeltje direct het andere beïnvloedt.
Het is deze 'invloed' die natuurkundigen in staat stelt om kwantuminformatie van het ene punt in de ruimte naar het andere te verzenden zonder dat het door de ruimte ertussen gaat.
Natuurlijk is teleportatie lastig, maar natuurkundigen worden er steeds beter in. Ze hebben kwantuminformatie van het ene foton naar het andere geteleporteerd, van ionen naar fotonen en zelfs van een macroscopisch ensemble van atomen naar een foton.
Vandaag zeggen Xiao-Hui Bao van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China in Hefei en een paar vrienden dat ze een nieuwe en belangrijke techniek aan deze truc hebben toegevoegd.
Deze jongens hebben kwantuminformatie geteleporteerd van een ensemble van rubidium-atomen naar een ander ensemble van rubidium-atomen over een afstand van 150 meter met behulp van verstrengelde fotonen. Dat is de eerste keer dat iemand teleportatie heeft uitgevoerd van het ene macroscopische object naar het andere.
Dit is interessant als de eerste teleportatie tussen twee objecten van macroscopisch formaat op een afstand van macroscopische schaal, zeggen Xiao-Hui en co.
Juist. Het doel van een kwantuminternet is dat ensembles van atomen in het hart van kwantumrouters zullen zitten, kwantuminformatie ontvangen van inkomende fotonen en vervolgens fotonen genereren die deze informatie doorgeven aan de volgende router.
Het is dus duidelijk dat de eerste teleportatie van het ene naar het andere hart een belangrijke vooruitgang is.
Natuurlijk zijn er hindernissen in het verschiet. Xiao-Hui en co willen de kans op succes voor elk geval van teleportatie vergroten, de hoeveelheid tijd vergroten dat het atomaire ensemble kwantuminformatie kan opslaan voordat het weglekt (momenteel iets meer dan 100 microseconden) en een keten van atomaire ensembles die het potentieel van de techniek voor kwantumroutering beter zullen demonstreren.
Geen van die uitdagingen lijken showstoppers. Wat betekent dat praktische kwantumrouters en het kwantuminternet dat ervan afhankelijk is, om de hoek liggen.
Referentie: arxiv.org/abs/1211.2892 : Kwantumteleportatie tussen externe kwantumherinneringen van atoom-ensemble