РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Предложен метод телепортации макроскопических объектов

Сотрудники Института проблем химической физики РАН (Черноголовка, Россия) и Национального института информатики (Токио, Япония) предложили протокол для телепортации макроскопического конденсата Бозе-Эйнштейна — квантового состояния вещества, которое можно увидеть невооруженным глазом.

Впервые протокол квантовой телепортации кубита (квантового бита) был предложен в 1993 году. Он представляет собой передачу состояния микроскопической квантовой системы на расстояние с использованием запутанности — квантовомеханического ресурса, проявляющегося в существовании нелокальных корреляций между квантовыми объектами. Первые эксперименты по квантовой телепортации были осуществлены на основе фотонов в 1997 году.


Затем, в 2004-м, были представлены эксперименты по телепортации атомов. Однако телепортация объектов, превосходящих единичные атомы или фотоны, до сих пор остается проблематичной. Трудность состоит в том, что запутанные состояния в этом случае сильно подвержены декогеренции и разрушаются за время много меньшее, чем необходимо для осуществления телепортации.

В данной работе в качестве объекта для телепортации авторы рассмотрели конденсат Бозе-Эйнштейна. Конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК) является новым агрегатным состоянием вещества, которое было теоретически предсказано Эйнштейном и Бозе в 1925 году. Спустя 70 лет данное состояние вещества было получено экспериментально охлаждением газа атомов щелочных металлов до 50 нанокельвинов. За эту работу была присуждена Нобелевская премия по физике 2001 года.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В таком сильно охлажденном состоянии большое число бозонов оказывается в своем основном состоянии, и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Данное квантовое состояние вещества обычно содержит от тысячи до нескольких миллионов атомов, и его можно увидеть невооруженным глазом.

Используя особый тип запутанных состояний, авторы предложили новый протокол телепортации таких макроскопических конденсатов Бозе-Эйнштейна, и показали, что данный тип запутанных состояний может быть приготовлен в условиях декогеренции за время, необходимое для телепортации.

Хотя ранее были представлены эксперименты по телепортации макроскопических атомных ансамблей, в этих экспериментах телепортировалось состояние из небольшой окрестности вокруг заданного коллективного состояния ансамбля, закодированного в канонических переменных. Теперь удалось избавиться от этого ограничения и разработать протокол телепортации произвольных состояний квантовой макроскопической системы.

Авторы работы отмечают, что представленные в работе идеи открывают путь для использования макроскопических систем, менее подверженных декогеренции, вместо одиночных фотонов и атомов в квантовой обработке информации и квантовых вычислениях.
Загрузка статьи...