Κβαντική Τηλεμεταφορά

Κβαντική Τηλεμεταφορά: Στέφθηκε Με Επιτυχία Το Πρώτο Πείραμα!

Αμερικανοί επιστήμονες πέτυχαν να κάνουν τηλεμεταφορά πληροφοριών ανάμεσα σε δύο άτομα που απείχαν ένα μέτρο μεταξύ τους. Πρόκειται για ένα σημαντικό βήμα στην παγκόσμια αναζήτηση πρακτικών μεθόδων για την κβαντική επεξεργασία των πληροφοριών, η οποία, μεταξύ άλλων, αναμένεται ότι θα οδηγήσει σε μια νέα πολύ ταχύτερη γενιά «κβαντικών υπολογιστών», αλλά και σε ένα τύπο «κβαντικού Ίντερνετ».

Η τηλεμεταφορά στον κβαντικό κόσμο είναι ένα από τα πιο μυστηριώδη φυσικά φαινόμενα: κβαντικές πληροφορίες, όπως η περιστροφή ενός σωματιδίου ή η πόλωση ενός ηλεκτρονίου, μεταφέρονται από το ένα μέρος στο άλλο χωρίς να ταξιδεύουν μέσω κάποιου φυσικού μέσου. Μέχρι τώρα τηλεμεταφορά, από τους επιστήμονες, είχε επιτευχθεί μεταξύ φωτονίων σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, μεταξύ φωτονίου και ομάδας ατόμων, καθώς και μεταξύ μεμονωμένων γειτονικών ατόμων, αλλά μόνο με τη μεσολάβηση της δράσης ενός τρίτου ατόμου. Κανείς όμως από όλους αυτούς τους τρόπους δεν θεωρείται ότι παρέχει ένα εφικτό μέσο για την αποθήκευση και διαχείριση μεγάλου όγκου κβαντικών πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις.

Τώρα, μια επιστημονική ομάδα των πανεπιστημίων Μέριλαντ και Μίσιγκαν, υπό τον Κρίστοφερ Μονρόε, πέτυχε να τηλεμεταφέρει μια κβαντική κατάσταση (πληροφορία) άμεσα – χωρίς μεσολάβηση- από το ένα άτομο στο άλλο σε απόσταση ενός μέτρου. Αυτή η ικανότητα είναι αναγκαία αν πρόκειται να υπάρξουν κβαντικά υπολογιστικά συστήματα. Η σχετική εργασία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science». Προς το παρόν, σύμφωνα με τους ερευνητές, η πληροφορία που φθάνει στο άλλο άτομο, έχει απόλυτη ακρίβεια στο 90% των περιπτώσεων τηλεμεταφοράς, ποσοστό που μπορεί να αυξηθεί μελλοντικά.

Η τηλεμεταφορά επιτυγχάνεται χάρη σε ένα αξιοσημείωτο κβαντικό φαινόμενο, τη λεγόμενη «εμπλοκή», που συμβαίνει μόνο σε ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Από τη στιγμή που δύο αντικείμενα τεθούν σε κατάσταση κβαντικής εμπλοκής, οι ιδιότητές τους συμπλέκονται αξεδιάλυτα. Η μέτρηση οποιουδήποτε από τα δύο αντικείμενα αυτόματα καθορίζει τα χαρακτηριστικά και του άλλου, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται. Έτσι, ουσιαστικά η πληροφορία που ενσωματώνεται στην κατάσταση του ενός «τηλεμεταφέρεται» και στο άλλο αστραπιαία.

Οι επιστήμονες, όπως δήλωσε ο Μονρόε, θεωρούν ότι τα φωτόνια είναι ιδανικά για την ταχεία μεταφορά πληροφοριών σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, ενώ τα άτομα είναι ιδανικά για την αξιοποίησή τους σε κβαντικές μνήμες μεγάλης χρονικής διάρκειας. Η νέα τεχνική της αμερικανικής ομάδας συνδυάζει τις δύο μεθόδους, χρησιμοποιώντας τόσο φωτόνια όσο και άτομα, κάτι που προσδοκάται ότι θα αποτελέσει τη βάση για ένα νέο τύπο «κβαντικού Ίντερνετ».