«Телепортируй меня» является одним из самых известных словечек из серии «Звездный путь». Это команда выдается, когда персонаж желает телепортироваться из удаленного местоположения обратно в звездолет «Энтерпрайз».
В то время как существует телепортации человека только в научной фантастике, телепортация возможна в субатомный мир квантовой механики, хотя и не так, как обычно изображается на телевидении. В квантовом мире, телепортации предполагает передачу информации, нежели на транспортировку материи.
В прошлом году ученые подтвердили, что информация может передаваться между фотонами на компьютерные чипы, даже если фотоны не были физически связаны.
Теперь, согласно новому исследованию из Университета Рочестера и Университета Пердью, телепортация возможна также между электронами.
В статье, опубликованной в природе связи и появляться в физическом комментарий х, исследователи, в том числе Джон Николл, доцент кафедры физики в Университете Рочестера, и Эндрю Джордан, профессор физики в Университете Рочестера, изучить новые способы создания квантово-механических взаимодействий между удаленными электронами. Исследование является важным шагом в развитии квантовых вычислений, который, в свою очередь, имеет потенциал революционизировать технологии, медицины и науки, обеспечивая более быструю и более производительные процессоры и датчики.
‘Spooky действия на расстоянии’
Квантовая телепортация-это демонстрация того, что Альберт Эйнштейн как-то назвал «жуткий действия на расстоянии» — также известное как квантовая запутанность. В запутывании … один из основных понятий квантовой физики — свойства одной частицы влияет на свойства другого, даже если частицы разнесены на большое расстояние. Квантовая телепортация предполагает два далеких, запутанных частиц, в котором состояние третьей частицы мгновенно «телепортируется» его состояния двух запутанных частиц.
Квантовая телепортация является важным средством для передачи информации в квантовых компьютерах. В то время как обычный компьютер состоит из миллиардов транзисторов, называемых битами, квантовые компьютеры кодировать информацию в квантовых битов, или кубитов. Немного имеет единственное двоичное значение, которое может быть либо «0» или «1», но кубиты могут быть как «0» и «1» одновременно. Возможность для отдельных кубитов, чтобы одновременно пребывать в нескольких состояниях лежит большой потенциал мощности квантовых компьютеров.
Недавно ученые продемонстрировали квантовую телепортацию с помощью электромагнитных фотонов для создания дистанционно перепутанных пар кубитов.
Кубиты, состоящий из отдельных электронов, однако также перспективные для передачи информации в полупроводниках.
«Отдельные электроны многообещающих кубитов, потому что они взаимодействуют очень легко друг с другом, и отдельные кубиты электронов в полупроводниках являются масштабируемыми», — говорит Никол. «Надежно создании дальних взаимодействий между электронами имеет важное значение для квантовых вычислений».
Создания запутанных пар электронов кубитов, которые охватывают большие расстояния, что является необходимым для телепортации, задача оказалась непростой, хотя: в то время как фотоны естественным образом распространяются на большие расстояния, электроны обычно приурочены к одному месту.
Запутанных пар электронов
Для того, чтобы продемонстрировать квантовую телепортацию с помощью электронов, ученые использовал недавно разработанный метод, основанный на принципах соединения Гейзенберга обмен. Индивидуальный электрон, как стержневой магнит с Северным полюсом и Южным полюсами, что может указывать либо вверх, либо вниз. Направление на полюс — Северный полюс направлен вверх или вниз, например, известен как магнитный момент электрона или квантового спинового состояния. Если определенные типы частиц имеют одинаковый магнитный момент, они не могут быть в одном месте и в одно время. То есть два электрона в одном квантовом состоянии не может сидеть на верхней части друг друга. Если они это сделали, их Штаты хотели поменять назад и вперед во времени.
Исследователи использовали технику для распределения запутанных пар электронов и телепортировать их спиновых состояний.
«Мы предоставляем доказательство для запутанности подкачка, в которых мы создаем запутанности между двумя электронами, даже если частицы не взаимодействуют, и квантовые ворота телепортации, а потенциально полезный метод для квантовых вычислений при помощи телепортации», — говорит Никол. «Наша работа показывает, что это можно сделать даже без фотонов».
Результаты проложить путь для будущих исследований по квантовой телепортации с участием спиновых всей материи, а не только фотоны, и предоставить больше доказательств, на удивление полезных свойств отдельных электронов в полупроводниках кубита.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!