Wat is teleportatie?
Zoals hierboven vermeld, kwam de term teleportatie bij ons uit de sciencefictionliteratuur. Als dit proces echter in boeken de mogelijkheid laat zien om een persoon en objecten zelfs tot de meest extreme afstanden te verplaatsen, dan is de moderne kwantumfysica in staat om een kwantumtoestand over te dragen.
Om te begrijpen wat een kwantumtoestand is, stelt u zich een gewone computer voor waarvan de gegevens zijn opgeslagen in binaire bits in de vorm van "0" en "1". In vergelijking met zo'n apparaat is een kwantumcomputer een veel geavanceerdere uitvinding, omdat deze gegevens in twee toestanden tegelijk kan opslaan. Bovendien kan alle informatie van een kwantumcomputer naar elke afstand worden geteleporteerd, wat in feite is gedaan door wetenschappers uit Oostenrijk en China.
Misschien zal teleportatie in de toekomst alle belangrijke vervoerswijzen vervangen.
Om het vermogen van een kwantumcomputer om verder te gaan dan binaire code te testen, voerden de onderzoekers een speciaal experiment uit, de Bell Test. In dit geval worden twee fotonen tegelijkertijd in verschillende richtingen uitgezonden en wordt een van de fotonen een soort "subject", waarvan de indicatoren worden gemeten en vergeleken met het tweede foton van licht. Zoals de praktijk laat zien, wordt de informatie die door het eerste foton op een nog onbegrijpelijke manier wordt uitgezonden, naar het tweede foton geteleporteerd, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn.
Een still uit de Star Trek-serie.
Voor de nieuwe studie pasten de wetenschappers een klassiek experiment aan om de toestand van een foton op drie niveaus te teleporteren, die ze "qutrit" noemen. De kwantumtoestand is in dit geval welke van de drie optische vezels het foton passeert. In dit geval moeten we onthouden dat de kwantumfysica het mogelijk maakt dat één foton zich tegelijkertijd in een of alle drie de vezels bevindt.
Het team gebruikte een multipoort bundelsplitser om de fotonen te geleiden en manipuleerde vervolgens hun toestand met hulpfotonen. Door de interferentiepatronen van deze kleine lichtdeeltjes zorgvuldig te volgen, was het team in staat om kwantuminformatie met succes naar een ander foton te teleporteren, hoewel de twee fotonen nooit fysiek met elkaar in wisselwerking stonden.
Promotie video:
Het uitgevoerde experiment laat zien dat kwantumteleportatie niet alleen in drie dimensies kan worden uitgevoerd, maar theoretisch ook in een aantal toekomstige dimensies. Al met al is dit onderzoek een stap in de richting van het gebruik van kwantummechanica om elektronica te verbeteren. In de niet al te verre toekomst zou het kwantuminternet kwantumcomputers met elkaar kunnen verbinden om gegevens ongelooflijk snel over te dragen via kwantumteleportatie.
