Chinesische Wissenschaftler Stellten Gerade Den Rekord Für Die Weiteste Quantenteleportation Auf

{h1}

Chinesische wissenschaftler haben gerade einen rekord bei der teleportation erschüttert. Sie haben den quantenzustand eines photons vom boden in tibet zu einem satelliten im orbit geschickt, der 1.400 kilometer über der erdoberfläche liegt.

Chinesische Wissenschaftler haben gerade einen Rekord bei der Teleportation erschüttert. Nein, sie haben niemanden zu einem Raumschiff gebeamt. Vielmehr schickten sie ein Informationspaket aus Tibet an einen Satelliten im Orbit, der bis zu 1.400 Kilometer über der Erdoberfläche lag.

Genauer gesagt, die Wissenschaftler haben den Quantenzustand eines Photons (Informationen zur Polarisation) in den Orbit gestrahlt.

Das Team stellte nicht nur einen Rekord für die Quantenteleportationsentfernung auf, sondern zeigte auch, dass man ein praktisches System für die Quantenkommunikation über große Entfernungen bauen kann. Es ist unmöglich, ein solches Kommunikationssystem abzuhören, ohne die Benutzer zu warnen, wodurch die Online-Kommunikation wesentlich sicherer wird.

Experimente wie diese wurden bereits gemacht, aber Howard Wiseman, Direktor des Centre for Quantum Dynamics der Griffith University in Brisbane, Australien, sagte WordsSideKick.com in einer E-Mail, dass hier die Möglichkeiten für die Technologie erweitert werden. [10 Star Trek-Fans von Futuristic Technologies würden gerne sehen]

"Dies ist viel schwieriger, weil es sich um ein sich schnell bewegendes Ziel handelt, und Sie haben Ihre Quantendetektoren weit draußen im Weltraum, wo sie arbeiten müssen, ohne dass jemand mit ihnen herumfummelt", sagte er. "Es ist ein großer Schritt in Richtung Quantenkommunikation auf globaler Ebene."

Gruselige Paare

Das Experiment nutzt eines von mehreren Phänomenen aus, die die Quantenmechanik beschreiben: Verschränkung oder "gruselige Fernwirkung", wie Albert Einstein es nannte. Wenn zwei Partikel miteinander verflochten sind, bleiben sie miteinander verbunden, so dass eine Aktion, die auf einem Partikel ausgeführt wird, auch den anderen beeinflusst, unabhängig davon, wie weit die beiden voneinander entfernt sind. Wenn man den Zustand eines Partikels im verschränkten Duo misst, erkennt man auf dieselbe Weise automatisch den Zustand des zweiten. Physiker nennen die Zustände "korreliert", denn wenn sich ein Teilchen - beispielsweise ein Photon - im Zustand "Up" befindet, befindet sich der verschränkte Partner im Zustand "Down" - eine Art Spiegelbild. (Streng genommen gibt es vier mögliche Kombinationen für die beiden Partikel).

Das Seltsame ist, dass, sobald der Zustand des ersten Partikels gemessen wird, das zweite Partikel "weiß", in welchem ​​Zustand es sich befinden soll. Die Informationen scheinen sich augenblicklich ohne Lichtgeschwindigkeitsgrenze zu bewegen. [8 Möglichkeiten, wie Sie Einsteins Relativitätstheorie im wirklichen Leben sehen können]

Teleportieren von Informationen

Im Juni berichteten die gleichen Forscher über eine weitere Leistung in der Quantenteleportation: Sie verschickten Photonen vom Micius-Satelliten über Entfernungen zwischen 1.600 und 2.400 km an zwei Bodenstationen, je nach Standort des Satelliten in seiner Umlaufbahn. Während dieses Experiment zeigte, dass die Verschränkung über große Entfernungen erfolgen kann, verwendet das neue Experiment diese Verschränkung, um den Quantenzustand eines Photons an einen entfernten Ort zu übertragen.

In ihrem jüngsten Experiment schoss das chinesische Team um Ji-Gang Ren von der Universität für Wissenschaft und Technologie in Shanghai einen Laser von einer Bodenstation in Tibet zu einem Satelliten im Orbit. Dieser Laserstrahl trug ein Photon, das mit einem anderen Photon auf dem Boden verschränkt war. Dann verschränkten sie das Photon mit einem dritten Photon auf dem Boden und maßen deren Quantenzustände. Aber die Wissenschaftler haben die Staaten selbst nicht offenbart. Sie haben nur gefragt, ob ihre Zustände (in diesem Fall ihre vertikale oder horizontale Polarisation) gleich oder verschieden sind. Es gibt vier mögliche Kombinationen: vertikal vertikal, vertikal horizontal, horizontal vertikal und horizontal horizontal. Da die Zustände der Teilchen auf dem Boden mit denen auf dem Satelliten korreliert sind, weiß ein Beobachter, der das Photon des Satelliten betrachtet, unterdessen, dass sich dieses Photon in einem von vier möglichen Zuständen befinden muss, die mit den beiden Photonen auf dem Satelliten korrelieren Boden.

Wenn eine Person auf dem Satelliten reiten würde, wenn ihnen einmal gesagt wurde, dass die Zustände der bodengestützten Photonen gleich oder verschieden sind, würde sie genug wissen, um den Zustand der bodengestützten Photonen rekonstruieren zu können und ihn zu duplizieren ihr einziges Photon an Bord. Für die Photonen am Boden wäre der Quantenzustand in den Orbit teleportiert worden.

Es klingt zwar so, als ob sich Informationen schneller als Licht ausbreiten, diese Eigenschaft kann jedoch nicht als Instant Messaging-System verwendet werden. Das liegt daran, dass, obwohl die Zustände der verschränkten Teilchen korreliert sind, Sie nicht wissen können, was sie sind, bevor Sie sie messen, noch können Sie den Zustand steuern.

Was verwickelte Partikel jedoch können, ist die perfekte Authentifizierung für Nachrichten. Der Grund ist, dass die Beobachtung eines Teilchens sein Verhalten ändert. Wenn ein Lauscher versucht, die Übertragung zwischen dem Satelliten und dem Boden in diesem kürzlich durchgeführten Experiment abzufangen, würden die Quantenzustände der Photonen (wie von den Wissenschaftlern gemessen) nicht korrekt korreliert.

Dem chinesischen Team gelang es, Verschränkungsarbeiten über Entfernungen von 500 km bis 1.400 km durchzuführen, die maximale Entfernung zum Satelliten. Dies ist weiter, als es jemals jemandem geschafft hat, verschränkte Zustände zu senden. Verschränkte Photonen können auf dem Weg zu ihrem Ziel nicht mit irgendetwas anderem interagieren, denn sobald sie es getan haben, wurden ihre Zustände "beobachtet" - durch die Interaktion offenbart.Daher funktioniert die Teleportation nicht, wenn die Photonen beobachtet werden, bevor sie ihr Ziel erreichen. Wenn Wissenschaftler Experimente wie dieses durchführen, senden sie nicht nur einzelne Photonen nacheinander. Um die gewünschten Messungen zu erhalten, müssen sie viele davon senden. Selbst im Vakuum des Weltraums konnte der Satellit aus Millionen gesendeter Photonen nur 911 von ihnen zuverlässig empfangen, so die Studie. [Infografik: Funktionsweise der Quantenverschränkung]

Wenn diese Photonen nicht über den Weltraum, sondern über Glasfaserkabel gesendet werden, würde die Verbindung zwischen den Photonen durch Interferenz von Faktoren wie Hitze und Vibration oder sogar zufälligen Wechselwirkungen mit dem Kabel zerstört. Daher könnte es 380 Milliarden Jahre dauern, bis ein verschränktes Photon gemessen wird. Ein Satellit hingegen befindet sich außerhalb der Atmosphäre und es besteht eine viel geringere Gefahr, dass das verwickelte Photon beschädigt wird.

"Mit Glasfaser verlieren Sie viele der Photonen", sagte Bill Munro, ein leitender Wissenschaftler des NTT-Grundlagenforschungslabors, in einem Interview mit WordsSideKick.com. Das Senden von Photonen in den Orbit bedeutet, dass Sie ein Kommunikationssystem aufbauen können. "Sie könnten von China nach Washington oder New York strahlen." Das Problem der Verringerung der Interferenz mit den Signalen und des Durchgangs von mehr Photonen ist laut Munro ein technisches und technisches Problem, das gelöst werden kann.

Sowohl Munro als auch Wiseman stellten fest, dass die Teleportation oft als das Bewegen eines tatsächlichen Objekts (oder eines Photons) von einem Ort zum anderen betrachtet wird. "Die Leute haben diesen" Star Trek "-Ansatz", sagte Munro. "Sie denken, dass Atome teleportiert werden. Was wir bewegen, ist Information von einem [Quanten] -Bit zu einem anderen [Quanten] -Bit. Es ist egal - nur Informationen. Es ist schwer, den Kopf herumzureißen."

Die Studie erschien am 4. Juli im ArXiv.

Ursprünglich auf WordsSideKick.com veröffentlicht.


Videoergänzungsan: .




Forschung


Garmin Vivofit: Fitness Tracker Review
Garmin Vivofit: Fitness Tracker Review

Robo-Mule Holt Military Gear & Folgt Einem Hund
Robo-Mule Holt Military Gear & Folgt Einem Hund

Wissenschaft Nachrichten


Die Leckersten Würste Bringen Ihre Eigenen Mikroben Zur Party
Die Leckersten Würste Bringen Ihre Eigenen Mikroben Zur Party

Könnte Ein Erdbeben
Könnte Ein Erdbeben "Unsichtbarkeitsmantel" Gebäude Vor Schäden Schützen?

Hustenmedizin-Bestandteil Kann Diabetes-Kampf Helfen
Hustenmedizin-Bestandteil Kann Diabetes-Kampf Helfen

Don Rickles: Warum Jabs Des Legendären Comics Komisch Sind, Nicht Beleidigend
Don Rickles: Warum Jabs Des Legendären Comics Komisch Sind, Nicht Beleidigend

Wie Funktioniert Die Ölraffination?
Wie Funktioniert Die Ölraffination?


DE.WordsSideKick.com
Alle Rechte Vorbehalten!
Die Wiedergabe Von Irgendwelchen Materialien Erlaubt Nur Prostanovkoy Aktiven Link Zu Der Website DE.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DE.WordsSideKick.com