Робочі транспортні пучки фотонів, розташованих трохи менше чотирьох миль, використовуючи темну оптику - Обчислення - 2019

Anonim

Ген Рідденберрі запропонував спосіб використання транспортерів у Star Trek для переходу персонажів від Enterprise, встановлених на планети та пейзажі міста. Приземлення космічного корабля було б дорогим, а також трудомістким на екрані, і, коли почалася зйомка, повнорозмірний човник не був готовий. Це наштовхнуло Roddenberry на використання менш дорогої альтернативи, використовуючи ефект зникання / виходу. З тих пір перевізник залишався постійним основним зірками Trek протягом десятиліть, а також надихав інші науково-фантастичні шоу / фільми та реальних вчених.

Незважаючи на те, що метод розщеплення людей та об'єктів у енергетичному зразку звучить просто страшно (ми відчуваємо себе "Костями"), дослідники з'ясували спосіб телепортування частки світла, розташованому трохи менше чотирьох миль. Це не означає, що люди в найближчим часом будуть копіювати продукти харчування, але це крок у правильному напрямку. Зокрема, дослідники телепортували фотон по прямій лінії, використовуючи структуру волоконно-оптичного кабелю в місті Калгарі.

Дослідження було проведено через співпрацю між Університетом Калгарі, групою дослідників у Сполучених Штатах та самим канадським містом. Вольфганг Титтель, професор кафедри фізики та астрономії Калґарського університету, очолив команду фізиків для встановлення нового запису для передачі квантового стану на певну відстань за допомогою телепортації. Досягнення досягнуто після того, як у 2014 році він почав реалізувати проект завдяки гранту сегмента Urban Alliance.

Команді вдалося телепортувати два фотони заплутаного комплекту, який залишався пов'язаним один з одним, не дивлячись на відстань, яку вони подорожували.

Проект базується на квантовому заплутуванні, коли два або більше фотонів заплутуються один з одним до того, що їх властивості стають пов'язаними, створюючи єдиний "квантовий стан" або встановлений список властивостей. Команді вдалося телепортувати два фотони заплутаного комплекту, який залишався пов'язаним один з одним, не дивлячись на відстань, яку вони подорожували.

Для початківців команда відправила перший протокол пару в міську рату, а другий протон їздив до університету. Після цього другий фотон переноситься на третє місце в Калгарі. Врешті-решт, він "підживлюється" в ратуші, де перший фотон сидів і чекав свого партнера у заплутаній парі, щоб прибути.

"Те, що сталося, - це нескінченний перенесення квантового стану фотона на оставшийся фотон заплутаної пари, яка залишається в шести кілометрах від вузу", - пояснює Титтель.

У проекті було добре використано темне волокно - єдиний оптичний кабель, який не підключений до електроніки або мережевого обладнання. Місто в даний час будує мережу цих кабелів, оскільки вони не заважають квантовим технологіям, новим напрямком для випередження обчислень, візуалізації, шифрування тощо.

"Відкриваючи інфраструктуру темного волокна міста в приватному та державному секторах, некомерційних компаніях та наукових установах, ми допомагаємо сприяти розвитку таких проектів, як квантове шифрування та створення можливостей для подальших досліджень, інновацій та економічного зростання в Калгарі", - каже Калгарі Менеджер проекту "Інновації та співпраця" Тайлер Андрущак.

Поки команді вдалося телепортації фотонів, досягненням довелося подолати кілька перешкод. Їм потрібно, щоб фотони зустрічалися протягом 10 піко-секунд, але коливання температури назовні зробили це важким. Лабораторію також довелося розділити на два місця, що вплинуло на вимірювальну станцію мерії. Ця станція включала надпровідні однофотонні детектори, які могли працювати лише при температурах, менших ніж 1 градус над абсолютним нулем.

Не викликає сумніву, що дослідники зробили величезний прогрес у переході до робочих транспортерів. Однак, як показує 1986-ій рік "Флайф", графічно вказується, що ми можемо краще використовувати автомобілі та літаки, щоб дістатися з точки А до пункту Б.