Наука
Разное
06.10.2006, 00:00

Квантовая телепортация: Тесная связь на элементарном уровне

В ходе недавних экспериментов впервые удалось осуществить перенос свойств между разными элементарными частицами. Изменяя состояние атомов, датские ученые смогли добиться изменения свойств связанных с ними фотонов лазерного луча за счет квантового эффекта парных частиц. От перспектив захватывает дух.
Квантовая телепортация: Тесная связь на элементарном уровне

К «обычной» телепортации, о которой пишут писатели-фантасты, квантовая не имеет прямого отношения. Если первая подразумевает мгновенное перемещение физических объектов, то вторая занимается переносом свойств отдельных элементарных частиц — другими словами, речь идет о мгновенной передаче информации. Квантовая телепортация основана на феномене связанных друг с другом «парных частиц». Эта связь подразумевает, что любое воздействие на первую частицу мгновенно вызывает аналогичные изменения у второй. Ученым уже удавалось добиваться успешной передачи свойств между парными фотонами и даже атомами. Однако осуществить квантовую телепортацию состояний между объектами разной природы, а именно — фотонами и атомами — удалось впервые.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Соответствующий эксперимент, успешно проведенный специалистами из Института Нильса Бора и Института квантовой оптики Макса Планка, выглядел следующим образом. Стеклянная колба, содержащая парЫ цезия, помещалась в гомогенное магнитное поле, которое выравнивало магнитные моменты всех атомов, после чего подвергалась воздействию лазерного импульса. В результате взаимодействия с однородными фотонами лазерного пучка часть атомов приобретали с ними парные свойства. Один фотон оказывался связан с некоторым количеством атомов цезия — от 8 до 12-ти. В сложившейся системе изменение состояния атомов сказывалось на параметрах уже вышедшего из колбы светового пучка. Влияя на пространственную ориентацию атомов с помощью магнитного поля, ученые изменяли такие параметры фотонов, как фаза, частота и поляризация. В то же время, изменение параметров пучка влияло на ориентацию атомов в колбе.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Возможности, которые открывает квантовая телепортация, поистине удивительны. Это и сверхскоростные компьютеры, и системы мгновенной связи, принципиально не поддающиеся взлому, а также множество чувствительнейших научных инструментов. Кроме того, квантовая телепортация теоретически может быть использована для передачи на расстояние сложных физических тел — ведь любой материальный объект является набором элементарных частиц, каждая из которых обладает определенным набором свойств. Если ученые сумеют телепортировать эти свойства, сами частицы передавать и не нужно — всегда можно использовать те, что имеются под рукой.