تله پورت کوانتومی

دانشمندان برای اولین بار موفق به انتقال کیوتریت از طریق تله پورت کوانتومی شدند

تا پیش از این تله پورت کوانتومی با کیوبیت‌ها امکان‌پذیر بود، اما دانشمندان اکنون برای اولین بار موفق به انتقال یک کیوتریت از طریق تله پورت کوانتومی شده‌اند که گام مهمی در مبحث شبکه‌های کوانتومی است.

مدتی پیش فیزیک‌دانان اتفاقی را جشن گرفتند که برای اولین بار در فیزیک کوانتوم رخ داد: دانشمندان توانستند یک کیوتریت را انتقال دهند که یک قطعه اطلاعات کوانتومی بر اساس سه حالت است. این موفقیت دستیابی به احتمالات جدید و بسیاری را در زمینه ارتباطات و رایانش کوانتومی امکان‌پذیر کرده است.

تا پیش از این، تله پورت کوانتومی در مسافت­‌های بسیار زیاد فقط با کیوبیت انجام می‌گرفت. این مطالعه اثبات می‌کند که در آینده شبکه‌های کوانتومی قادر خواهند بود داده های بسیار بیشتری را انتقال دهند و تداخل بین اطلاعات را به کمتر از آنچه ما تصور می‌کنیم، کاهش دهند.

اگر در ابتدای راه شناخت و مطالعه کیوتریت‌­ها هستید، ابتدا باید یک قدم به عقب برگردیم. به زبان ساده، واحدهای کوچک داده‌ها که در محاسبات کلاسیک ما آن‌ها را با عنوان بیت می‌شناسیم، می­‌توانند در یکی از دو حالت صفر یا یک قرار داشته باشند. در رایانش کوانتومی، کیوبیت‌ها را داریم که به صورت هم­زمان می‌توانند هر دو مقدار صفر و یک را داشته باشند (که با عنوان برهم‌نهی شناخته می‌شود).

اکنون کیوتریت همان رابطه را با تریت دارد، با اضافه کردن اصل برهم‌نهی به حالت‌های کلاسیک که می‌تواند به صورت یک، صفر یا دو نشان داده شود. لذا یک کیوتریت می‌تواند به صورت همزمان تمام این مقادیر را داشته باشد. به این ترتیب از نظر قدرت پردازش ‌داده‌ها یا مقدار اطلاعاتی که می‌توان یک باره ارسال نمود، جهشی در دنیای فناوری ایجاد خواهد شد. کیوتریت همچنین سطح پیچیدگی رایانش کوانتومی را برای محققین افزایش می­‌دهد.

اکنون که درک مختصری از کیوتریت‌ها پیدا کردیم، سؤالی که مطرح می‌شود این است که تله پورت کوانتومی چیست؟ تله پورت کوانتومی یعنی ارسال اطلاعات کوانتومی از یک مکان به مکان دیگر که این عمل با پدیده‌ای تحت عنوان درهم­تنیدگی کوانتومی شناخته می‌شود. در تله پورت کوانتومی دو ذره کوانتومی (یا گروهی از ذرات) به هم پیوسته هستند، به طوری که صرف نظر از فاصله فیزیکی، یکی از آن‌ها ویژگی‌های ذره دیگر را نشان می‌دهد.

تله پورت کوانتومی مانند تله پورت واقعی علمی و تخیلی نیست، بلکه دستیابی سریع به اطلاعات از یک مکان بر اساس خواندن اطلاعات در نقطه‌ای دیگر به خصوص در مسافت‌های بسیار زیاد می‌باشد. این اطلاعات کوانتومی را می‌توان از طریق فوتون‌های نوری انتقال داد و یکی از استفاده‌هایی که احتمالا در آینده شاهد خواهیم بود، ایجاد شبکه‌های اینترنتی غیر قابل نفوذ و هک است که بر اساس قوانین پایه فیزیک محافظت می‌شوند (زیرا هر گونه تداخل خود اطلاعات را از بین می‌برد).

دانشمندان از طریق تظیم مجموعه‌ای از لیزرها، پرتوشکن‌ها و بلورهای باریوم بورات توانستند مسیر فوتون‌ها را به سه قسمت بسیار نزدیک به هم تقسیم کنند و به این ترتیب آن‌ها کیوتریت خود را ایجاد کرده و حالتی از درهم‌­تنیدگی را به وجود آوردند.

با اندازه‌گیری 12 حالت یا درهم‌آمیزی، سیستم هماندهی 0.75 را ایجاد کرد که نشان از دقت بالای سیستم در 75 درصد موارد است. محققان اذعان کرده‌اند که اگرچه این شرایط همچنان ناکارآمد و آهسته است، اما همین کافی است تا نشان داده شود که انتقال کیوتریت امکان‌پذیر می‌باشد.

بنا بر گزارشی که دنیل گاریستو در وب سایت ساینتیفیک امریکن (Scientific American) ارائه داده است، محققین یک تیم دیگر به نتایج متفاوتی دست پیدا کرده‌اند. این گروه دوم از دانشمندان تله پورت کیوتریت را فقط در 10 حالت ثبت کرده‌اند و تا کنون مطالعات آن‌ها توسط مجلات معتبر پذیرفته نشده است.

هر کدام از این دو گروه دانشمندان واقعا می‌توانند ادعا کنند که ابتدا به این سطح جدید انتقال از طریق تله پورت رسیده‌اند. به هر حال این لحظه مهمی در حوزه ارتباطات کوانتومی است – حتی اگر فعلا کاربرد عملی دستاورد آن‌ها محدود باشد. یکی از تیم ها همچنین می‌گوید که آن‌ها باید در آینده سیستم خود را ارتقا دهند و شاید حتی ممکن است به  کیوکوارت‌ها (کیوتریت‌ها که یک بیت اضافی به آن افزوده شده است) دست یابند.

محققان در مقاله خود نوشته‌اند: «با ترکیب روش‌های قبلی تله پورت در حالت‌های ترکیب دو ذره و درجه‌های آزادی مختلف، کار ما یک جعبه ابزار کامل برای انتقال بی‌عیب و نقص یک ذره کوانتومی فراهم می‌کند. ما انتظار داریم نتایجی که به دست آورده‌ایم مسیر را برای به کار گرفتن فناوری کوانتومی در ابعاد بالاتر هموار کند، زیرا تله پورت نقش مهمی را در تکرارگرها و شبکه‌های کوانتومی ایفا می‌کند.»

یک دیدگاه

  1. وااااای چ دست اورد بزرگی این واسه انتقال ادا خیلی عالیه

    (1)

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*