Ученым удалось впервые осуществить квантовую телепортацию оптических образов

Квантовая телепортация

Квантовые коммуникации уже стали неотъемлемой частью безопасных сетевых технологий. Не так давно китайские ученые продемонстрировали передачу квантовой информации на расстояние в 1200 километров, использовав специализированный искусственный спутник в качестве промежуточной станции. Однако, в нынешних технологиях для передачи информации используются всего два квантовых состояния фотонов света, что составляет очень малую часть от предоставляемых фотонами возможностей. Для того, чтобы использовать возможности квантовых оптических коммуникаций в большей мере можно использовать так называемые оптические образы, своего рода многомерные комбинации, количество которых практически не поддается исчислению. Одним из видов оптических образов является орбитальный угловой момент света (orbital angular momentum, OAM), который, в случае его использования в качестве носителя информации, может обеспечить поистине фантастические скорости передачи.

Оптические образы

Однако, фотоны света с заданным значением орбитального момента, распространяясь на большие расстояния, теряют несомую ими информацию из-за различных отрицательных эффектов, возникающих в оптоволокне или в воздухе открытого пространства. В случае обычных оптических коммуникаций такое затухание полезного сигнала устраняется путем его промежуточного усиления и дополнительной фокусировки, но, законы экзотического квантового мира не допускают использования промежуточных усилителей, максимум, что возможно сделать на практике в области квантовых коммуникаций — это использовать промежуточные квантовые ретрансляторы.

Неотъемлемой функцией квантового ретранслятора является возможность запутывания на квантовом уровне двух фотонов, которые не взаимодействуют друг с другом непосредственно. Обычно это делается путем использования двух фотонов из двух независимых пар запутанных фотонов. Такой подход позволяет установить «мост» квантовой связи между двумя удаленными точками, не требуя того, чтобы оба фотона проходили все это расстояние. Для работы такого метода достаточно того, чтобы расстояние преодолел только один из фотонов, что позволяет снизить влияние эффектов потерь и затухания сигнала.

Экспериментальная установка

В своих последних исследованиях ученые из университета Витса (Wits University) произвели первую в истории демонстрацию технологии обмена состоянием квантовой запутанности и телепортации орбитального углового момента фотонов света. Во время экспериментов ученые «телепортировали» четыре вида оптических образов, однако, разработанная ими технология масштабируется до любого уровня сложности, и ее можно будет использовать для передачи гораздо большего количества видов оптических образов, закодированных в дополнительных «измерениях» параметров фотонов света.

Ключевые слова:
Квантовая, Телепортация, Фотон, Свет, Угловой, Орбитальный, Момент, Оптический, Образ, Запутанность

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Исследователи Google DeepMind обучили искусственный интеллект играть в «Quake III Arena» лучше живых людей
Одним из направлений развития систем искусственного интеллекта является улучшение качества и увеличения реалистичности компьютерных игр. В этой области искусственный интеллект может составлять новые карты ...
Создана система искусственного интеллекта, способная выявить поддельные изображения
Благодаря наличию целого ряда специализированных и простых в использовании программ, ориентированных на обработку цифровых изображений, таких, как Adobe Photoshop, дело создания фальсифицированных изображений упрощается ...
Система искусственного интеллекта компании IBM выиграла дебаты у самого искушенного в этом деле человека
Череда побед систем искусственного интеллекта над людьми, которая началась в 1997 году победой системы IBM Deep Blue над Гарри Каспаровым, чемпионом мира по шахматам, ...
Новая система компании NVidia, основанная на искусственном интеллекте, превращает любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку
Исследователи компании NVidia, занимающиеся искусственным интеллектом, продемонстрировали новую систему на базе нейронной сети, которая может превратить любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку путем глубокой ...
Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности
Группа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика