Ученые телепортировали квантовое состояние одного атомного ядра к другому ядру. Этим подвигом квантового волшебства может не быть Звездный путь, но исследователи не только выполнили его в новой среде – жидкости – но они смогли подтвердить, что телепортированное сообщение было фактически получено неповрежденное.
Метод мог однажды служить информации о шаттле вокруг квантового компьютера – гипотетическое устройство, которое решительно ускорит вычисления путем эксплуатации способности квантовых систем быть во многих государствах одновременно.Телепортация полагается на своего рода квантовую связь, которая может сформироваться между двумя частицами: Они могут быть «запутаны», так, чтобы их квантовые состояния были всегда дополнительны и каждая частица чувства, что происходит с ее партнером, независимо от того как далеко они отделены.
Если измерение на одной частице покажет, что имеет вращение, например, то другая частица будет иметь, оказывается, имеют «вниз» вращение, даже если это имеет с другой стороны вселенную. Этот квантовый канал может использоваться для телепортирования государства одной трети, частицы «сообщения» путем запутывания его с одной из двух оригинальных частиц и создания измерения на нем. Другая частица, в дальнем конце информационного канала, немедленно примет состояние частицы сообщения.В прошлом году физикам в Австрии и Риме удалось телепортировать единственные фотоны, но их эксперименты не учли один решающий шаг: заключительное измерение, чтобы подтвердить, что сообщение было действительно телепортировано.
23 октября исследователи сообщили в Науке, что они достигли «полной» телепортации с потоком фотонов. Но некоторые ученые предположили, что лучшая среда для квантового компьютера могла бы быть органической жидкостью, где ядрами можно было управлять с ядерным магнитным резонансом (NMR).
Так Майкл Нильсен и его бригада в Лос-Аламосе Национальная Лаборатория в Нью-Мексико теперь телепортировали информацию вокруг молекул общего растворимого трихлорэтилена (TCE).TCE составлен из атомов водорода, углерода и хлора. Бригада подтолкнула молекулы пульсом радиочастоты, настроенным для запутывания вращений атома углерода (C1) и атом водорода (H). Они тогда запутали второй углерод (C2) – частица сообщения – с C1.
Тогда прибыл время для измерения на C1 и C2, и здесь исследователи стали умными. Они просто позволяют атомам углерода естественно потерять связь друг с другом и принять определенное государство, процесс, идентичный созданию измерения. Тогда они измерили конечное состояние водородного ядра, чтобы подтвердить, что телепортация была успешна.
Но Джефф Кимбл, физик в Калифорнийском технологическом институте, предостерегает, что эксперименты телепортации с помощью NMR общеизвестно трудно интерпретировать, потому что молекулы являются смешанной смесью различных квантовых состояний.