В мире науки и технологий произошло знаковое событие — исследователи совершили значительный прорыв в области квантовой телепортации. Это достижение закладывает фундамент для технологий будущего, способных кардинально изменить нашу жизнь.
Что такое квантовая телепортация на самом деле?
Важно сразу развеять распространённое заблуждение: квантовая телепортация — это не мгновенное перемещение физических объектов или людей, как показывают в фантастических фильмах. Речь идёт о передаче квантового состояния одной частицы другой. Если упростить, то это процесс «копирования» уникальных квантовых свойств (например, спина или поляризации) с частицы «А» на удалённую частицу «Б», при этом исходное состояние частицы «А» разрушается.
Секрет технологии: квантовая запутанность
Основу этого феномена составляет удивительное свойство квантового мира — запутанность. Когда две частицы запутываются, между ними возникает неразрывная связь. Изменение состояния одной из них мгновенно сказывается на состоянии её «партнёра», независимо от расстояния, разделяющего их. Именно этот принцип и позволяет передавать квантовую информацию.
Рекордный эксперимент и его значение
Недавно международной группе учёных удалось провести квантовую телепортацию на рекордное расстояние — около 43 километров (27 миль) по оптоволоконному каналу с высокой точностью и минимальным уровнем ошибок.
Обратите внимание: Могучий тайфун Мангхут движется в направлении Филиппин, Тайваня и Китая, скорость ветра достигает 255 км/ч .
В этом масштабном проекте участвовали такие авторитетные организации, как Фермилаб, Аргоннская национальная лаборатория и Чикагский университет. Их работа — это ключевой шаг на пути к созданию принципиально новой, сверхзащищённой квантовой сети связи.Ссылка на исследование: Новости Fermilab (на английском языке) https://news.fnal.gov/2020/12/fermilab-and-partners-achieve-...
Как квантовая телепортация изменит наше будущее?
Хотя телепортация людей остаётся в области научной фантастики, практические применения этой технологии способны произвести революцию в нескольких ключевых сферах:
— Квантовый интернет. Создание абсолютно защищённых каналов связи. Любая попытка перехватить информацию неизбежно изменит состояние квантовых частиц, что сразу будет обнаружено. Это сделает хакерские атаки и шпионаж в традиционном понимании практически невозможными.
— Квантовые вычисления. Телепортация кубитов (квантовых битов) может стать основой для соединения отдельных квантовых процессоров в мощные сети. Это ускорит создание квантовых суперкомпьютеров, способных решать задачи, непосильные для современных классических компьютеров: от разработки новых материалов и лекарств до сложнейшего финансового моделирования.
— Глобальная наука. Мгновенная и безопасная передача огромных массивов данных между научными центрами по всему миру ускорит международные исследования и откроет новую эру в сотрудничестве учёных.
Когда ждать практического внедрения?
Технология всё ещё находится на стадии лабораторных исследований и требует множества доработок. Однако эксперты сходятся во мнении, что первые прототипы квантовых сетей связи могут появиться в течение следующих 20–30 лет. Развитие идёт стремительно, и мы, вероятно, станем свидетелями перехода в новую технологическую эру, где безопасность данных и скорость вычислений достигнут невиданных ранее уровней.
Для тех, кто хочет глубже изучить тему, рекомендуем следующие научные публикации:
Nature: Квантовая телепортация по оптоволоконному кабелю на 44 километра (английский) https://www.nature.com/articles/s41586-020-3035-5
Science: Квантовая запутанность и телепортация (английский) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj3435
Надеемся, этот обзор был для вас полезным и интересным!
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Прорыв в квантовой телепортации: что это значит и как скоро телепортация станет реальностью?.