لیست دبیر فیزیک
ویدیو آموزشی فیزیک
ما را در اینستاگرام دنبال کنید
ما را در تلگرام دنبال کنید
خبر های فیزیککوانتوم

تله پورت کوانتومی پیچیده برای اولین بار بدست آمد

تله پورت کوانتومی برای آینده رایانه های کوانتومی نقش مهمی ایفا می کند

تله پورت (دورنوردی) انتقال یک ماده از یک نقطه به نقطه دیگر بدون عبور از فضای فیزیکی ما بین آن‌ها است.

دانشمندان اتریشی و چینی برای اولین بار موفق به تله پورت حالات کوانتومی سه بعدی شدند. تله پورت چند بعدی می تواند نقش مهمی در رایانه های کوانتومی آینده ایفا کند.

1 complexquant تله پورت کوانتومی پیچیده برای اولین بار بدست آمد
Austrian and Chinese scientists have for the first time succeeded in transferring three-dimensional quantum states (symbolic image). Credit: ÖAW/Harald Ritsch

محققان آکادمی علوم اتریش و دانشگاه وین به طور تجربی این را اثبات کردند در صورتی که قبلاً فقط به صورت تئوری بود. آنها به همراه فیزیکدانان کوانتومی از دانشگاه علم و فناوری چین موفق به تله پورت حالات کوانتومی چندگانه پیچیده شدند. تیم های تحقیقاتی این گزارش بین المللی را در ژورنال Physical Review Letters ارائه دادند.
محققان در مطالعه خود، حالت کوانتومی یک فوتون (ذره سبک) را به یک حالت دیگر تله پورت کردند. پیش از این، فقط حالت های دو بعدی (“qubits”) منتقل شده بود، یعنی اطلاعات با مقادیر “۰” یا “۱”. با این حال، دانشمندان موفق به انتقال یک حالت سه بعدی، به اصطلاح “qutrit” شدند. در فیزیک کوانتومی، بر خلاف علم کامپیوتر کلاسیک که حالت “۰” و “۱” دارد یک حالت ”یا” نیز وجود دارد (حالت “۲”). یعنی هر دو حالت به طور همزمان اتفاق افتد یا هر چیزی بین آن. تیم اتریش و چین اکنون حالت سوم را در عمل نشان داده اند.

روش آزمایشی نوین برای تله پورت کوانتومی

از دهه ۱۹۹۰ تله پورت کوانتومی چند بعدی از نظر تئوری شناخته شده است. با این حال مانوئل ارهارد از مؤسسه وین می گوید: “اول ، ما مجبور شدیم یک روش آزمایشی را برای تله پورت در ابعاد بالا طراحی کنیم و همچنین فناوری لازم را توسعه دهیم.”

حالت کوانتومی برای تله پورت شدن، در مسیرهای احتمالی که یک فوتون می تواند داشته باشد، رمزگذاری شده است. می توان این مسیرها را به عنوان سه فیبر نوری تصویر کرد. جالبتر اینست که، در فیزیک کوانتومی یک فوتون واحد می تواند در هر سه فیبر نوری به طور هم زمان قرار داشته باشد. برای تله پورت این حالت کوانتومی سه بعدی، محققان از یک روش تجربی جدید استفاده کردند. هسته اصلی تله پورت کوانتومی، اندازه گیری بل است. اساس آن جداکننده چندگانه پرتو است که فوتونها را از طریق چندین ورودی و خروجی هدایت می کند و تمام فیبرهای نوری را به هم متصل می کند. علاوه بر این، دانشمندان از فوتون های کمکی نیز استفاده کردند. این ها نیز به جداکننده چندگانه پرتویی فرستاده می شوند و می توانند در فوتونهای دیگر تداخل کنند.
با انتخاب هوشمندانه از الگوهای تداخلی خاص، اطلاعات کوانتومی می توانند به فوتونی که دور از فوتون ورودی قرار دارد، منتقل شوند. بدون اینکه دو فوتون هیچ تعاملی با یکدیگر داشته باشند. مفهوم تجربی محدود به سه بعد نیست و  در اصل می تواند به هر ابعادی گسترش یابد.

ظرفیت اطلاعات بیشتر برای رایانه های کوانتومی

با کار این تیم تحقیقاتی بین المللی گام مهمی در جهت کاربردهای عملی مانند اینترنت کوانتومی در آینده برداشته شده است. زیرا سیستم های کوانتومی با ابعاد بالا می توانند مقادیر بیشتری از اطلاعات را نسبت به دو بعدی ها انتقال دهند. آنتون زیلینگر، فیزیکدان کوانتومی در آکادمی علوم اتریش و دانشگاه وین، درباره پتانسیل این روش جدید می گوید: “این نتیجه می تواند به اتصال رایانه های کوانتومی با ظرفیت های اطلاعاتی فراتر از کامپیوترهای دو بعدی کمک کند.”
محققان چینی شرکت کننده همچنین فرصت های خوبی را در انتقال کوانتومی چند بعدی مشاهده می کنند. جیان وی پان از دانشگاه علم و فناوری چین می گوید: “اصول اولیه سیستم های شبکه کوانتومی نسل بعدی بر اساس تحقیقات بنیادی ما ساخته شده است.” پان اخیراً به دعوت دانشگاه وین در وین سخنرانی را برگزار کرد

در کارهای بعدی، فیزیکدانان کوانتومی روی گسترش دانش تازه بدست آمده، تمرکز خواهند کرد تا امکان تله پورت کوانتومی یک فوتون یا اتم فراهم شود.

ترجمه توسط مصطفی کبیری

 

منبع
https://phys.org/news/2019-08-complex-quantum-teleportation.html
برچسب ها

کبیری

مصطفی کبیری کناری متولد سال ۱۳۶۷ در شهرستان فریدونکنار (استان مازندران) ، دبیر فیزیک دبیرستان های شهرستان کلاردشت با سوابق تحصیلی کارشناسی رشته دبیری فیزیک در دانشگاه مازندران و کارشناسی ارشد فیزیک حالت جامد در دانشگاه تربیت مدرس تهران هستم . هدف از ایجاد این سایت برای من ، ایجاد یک محیطی آموزشی کارآمد است که در آن دانش آموزان بتوانند فیزیک را به صورت پایه ای و مفهومی بیاموزند .

مطالب مشابه

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن