Første objekt teleporteret fra Jorden til Orbit

Sidste år lettede en Long March 2D-raket fra Jiuquan Satellite Launch Center i Gobi-ørkenen med en satellit kaldet Micius, opkaldt efter en gammel kinesisk filosof, der døde i 391 f.Kr. Raketten placerede Micius i en solsynkron bane, så den passerer over det samme punkt på Jorden på samme tidspunkt hver dag.

Micius er en meget følsom fotonmodtager, der kan detektere kvantetilstande af enkelte fotoner affyret fra jorden. Det er vigtigt, fordi det skulle give videnskabsfolk mulighed for at teste de teknologiske byggesten til forskellige kvantebedrifter såsom sammenfiltring, kryptografi og teleportering.

Relateret historie

Gå ikke glip af

I dag offentliggjorde Micius-holdet resultaterne af deres første eksperimenter. Holdet skabte det første satellit-til-jord kvantenetværk, og i processen smadrede rekorden for den længste afstand, over hvilken sammenfiltring er blevet målt. Og de har brugt dette kvantenetværk til at teleportere det første objekt fra jorden til kredsløb.

Teleportering er blevet en standardoperation i kvanteoptiklaboratorier rundt om i verden. Teknikken er afhængig af det mærkelige fænomen sammenfiltring. Dette sker, når to kvanteobjekter, såsom fotoner, dannes på samme øjeblik og punkt i rummet og dermed deler den samme eksistens. I tekniske termer er de beskrevet af den samme bølgefunktion.

Det mærkelige ved sammenfiltring er, at denne fælles eksistens fortsætter, selv når fotonerne er adskilt af store afstande. Så en måling på den ene påvirker umiddelbart den andens tilstand, uanset afstanden mellem dem.

Tilbage i 1990'erne indså forskerne, at de kunne bruge dette link til at overføre kvanteinformation fra et punkt i universet til et andet. Ideen er at downloade al den information, der er forbundet med en foton et sted og overføre den over et sammenfiltret link til en anden foton et andet sted.

Denne anden foton antager derefter identiteten af ​​den første. For alt i verden bliver det den første foton. Det er karakteren af ​​teleportation, og det er blevet udført mange gange i laboratorier på Jorden.

Teleportering er en byggesten for en lang række teknologier. Langdistance-teleportation er blevet anerkendt som et grundlæggende element i protokoller som storskala kvantenetværk og distribueret kvanteberegning, siger det kinesiske team.

Relateret historie

Relateret historie Kan en aldrende virksomheds eventyr inden for grundlæggende fysikforskning åbne en ny æra med ufatteligt kraftfulde computere?

I teorien burde der ikke være nogen maksimal afstand, som dette kan gøres over. Men sammenfiltring er en skrøbelig ting, fordi fotoner interagerer med stof i atmosfæren eller inde i optiske fibre, hvilket forårsager, at sammenfiltringen går tabt.

Som følge heraf er den afstand, som videnskabsmænd har målt sammenfiltring eller udført teleportering over, stærkt begrænset. Tidligere teleporteringseksperimenter mellem fjerne steder var begrænset til en afstand i størrelsesordenen 100 kilometer på grund af fotontab i optiske fibre eller terrestriske frirumskanaler, siger holdet.

Men Micius ændrer alt det, fordi den kredser i en højde af 500 kilometer, og i det meste af denne afstand rejser alle fotoner, der foretager rejsen, gennem et vakuum. For at minimere mængden af ​​atmosfære i vejen, oprettede det kinesiske hold sin jordstation i Ngari i Tibet i en højde på over 4.000 meter. Så afstanden fra jorden til satellitten varierer fra 1.400 kilometer, når den er nær horisonten, til 500 kilometer, når den er over hovedet.

Relateret historie

Relateret historie Søgegiganten planlægger at nå en milepæl i computerhistorien, inden året er omme.

For at udføre eksperimentet skabte det kinesiske hold sammenfiltrede par fotoner på jorden med en hastighed på omkring 4.000 i sekundet. De sendte derefter en af ​​disse fotoner til satellitten, som passerede over hovedet hver dag ved midnat. De holdt den anden foton på jorden.

Til sidst målte de fotonerne på jorden og i kredsløb for at bekræfte, at sammenfiltring fandt sted, og at de var i stand til at teleportere fotoner på denne måde. I løbet af 32 dage sendte de millioner af fotoner og fandt positive resultater i 911 tilfælde. Vi rapporterer den første kvanteteleportering af uafhængige enkeltfoton-qubits fra et jordobservatorium til en satellit i lav kredsløb om jorden – gennem en op-link-kanal – med en afstand på op til 1400 km, siger det kinesiske hold.

Relateret historie

Relateret historie Todd Holmdahl siger, at det at starte bagfra ikke vil forhindre Microsoft i at vinde kapløbet om at kommercialisere kvantecomputere.

Dette er første gang, at et objekt er blevet teleporteret fra Jorden til kredsløb, og det smadrer rekorden for den længste afstand for sammenfiltring.

Det er et imponerende arbejde, der sætter scenen for langt mere ambitiøse mål i fremtiden. Dette arbejde etablerer det første jord-til-satellit op-link til trofast og ultra-langdistance kvanteteleportation, et væsentligt skridt mod globalt kvanteinternet, siger teamet.

Det viser også Kinas åbenlyse dominans og førende på et felt, der indtil for nylig blev ledet af Europa og USA - Micius ville helt sikkert have været imponeret. Men et vigtigt spørgsmål er nu, hvordan Vesten vil reagere.

Ref: arxiv.org/abs/1707.00934 : Jord-til-satellit kvanteteleportation

skjule