В прошлом году ученые подтвердили, что далекие фотоны могут передавать информацию на компьютерный чип. Это то, что известно как квантовая телепортация.
И, согласно новым исследованиям, квантовая телепортация между электронами возможна после фотонов.
Команде доцентов, таких как Джон Николь из физического факультета Университета Рончестер,
удалось рассеять электронные пары и телепортировать их спиновые состояния.
Это будет важным шагом на пути к улучшению квантовых компьютеров.
Что такое квантовая телепортация?
Квант — это очень маленькая частица, которая создает материю.
И в этом кванте есть различные виды, такие как электроны, которые создают ток, и фотоны которые излучают свет.
Ну, эти кванты работают не так, как общеизвестные физические явления.
Например, разделив один фотон, два могут создать набор из двух фотонов.
Этот двойной фотон обладает свойством, что «квантовые состояния передаются мгновенно», даже если они находятся далеко друг от друга, и этот механизм называется квантовой телепортацией.
Квантовая телепортация не может мгновенно перемещать фактическое вещество, но она может мгновенно перемещать квантовое состояние.
Использование в квантовых компьютерах.
Эта квантовая телепортация является важным средством передачи информации в квантовых вычислениях.
Обычный компьютер состоит из минимальной единицы информации «0 или 1», называемой битом.
Квантовые компьютеры, с другой стороны, используют кубиты и могут хранить как «0», так и «1» информацию одновременно.
Следовательно, квантовые компьютеры имеют более высокую производительность обработки информации, чем обычные компьютеры.
Теперь ученые преуспели в передаче информации о кубите посредством фотонной телепортации в предыдущих исследованиях.
Но цель ученых — передать информацию о кубитах, сделанную из электронов.
Потому что электроны легко взаимодействуют друг с другом и также доступны в полупроводниках.
Квантовые компьютеры на основе полупроводников совместимы с существующими технологиями и подходят для крупномасштабных квантовых компьютеров.
Вот почему ученые искали способы электронной телепортации.
Телепортация квантовых спинов.
Чтобы продемонстрировать квантовую телепортацию на основе электронов, исследователи использовали
недавно разработанную технику, основанную на принципе обменного взаимодействия Гейзенберга.
Каждый электрон похож на стержневой магнит с южным и северным полюсами. Эта ориентация полюсов также называется состоянием «квантового спина».
И если конкретный тип частицы имеет такое же квантовое состояние вращения, он не может существовать в одном и том же месте.
Другими словами, электроны в одном и том же квантовом состоянии не могут существовать,
потому что они перекрывают друг друга. Поэтому электронные состояния меняются местами так, что они имеют противоположные спины.
Исследователи успешно использовали эту технику для рассеивания электронных пар и телепортации спиновых состояний.
«Наша работа показывает, что квантовую телепортацию можно проводить без фотонов», - говорит Николь.
Этот результат проложит путь для будущих исследований квантовой телепортации, которая включает спиновые состояния всей материи, а не только фотонов.
Это также показывает полезность и потенциал полупроводниковых кубитов.
Оставляйте комментарии, жмите палец.
Мне важно знать Ваше мнение, что-бы сделать канал лучше и интереснее.
Спасибо за уделенное время. Удачи Вам и здоровья.