Første teleportering fra et makroskopisk objekt til et andet

En af de muliggørende teknologier bag et kvante-internet vil være kvante-routere, der er i stand til at transmittere kvanteinformation fra et sted til et andet uden at ødelægge det.

Det er ikke nogen nem opgave. Kvantebits eller qubits er berømt skrøbelige - en enkelt måling ødelægger dem. Så det er ikke helt indlysende, hvordan makroskopiske objekter såsom routere i et fiberoptisk netværk kan håndtere qubits uden at ødelægge dem.

Men fysikere har et trick i ærmet for at hjælpe med at sende qubits sikkert. Dette trick er teleportering, et standardværktøj i ethvert anstændigt kvanteoptiklaboratorium.

Den er afhængig af det mærkelige fænomen sammenfiltring, hvor to kvanteobjekter deler den samme eksistens. Det link sikrer, at uanset hvor langt fra hinanden de er, påvirker en måling på en partikel øjeblikkeligt den anden.

Det er denne 'påvirkning', der gør det muligt for fysikere at transmittere kvanteinformation fra et punkt i rummet til et andet, uden at det passerer gennem rummet derimellem.

Selvfølgelig er teleportering vanskelig, men fysikere bliver bedre til det. De har teleporteret kvanteinformation fra en foton til en anden, fra ioner til fotoner og endda fra et makroskopisk ensemble af atomer til en foton.

I dag siger Xiao-Hui Bao ved University of Science and Technology of China i Hefei og et par venner, at de har tilføjet en ny og vigtig teknik til denne boks med tricks.

Disse fyre har teleporteret kvanteinformation fra ensemble af rubidium-atomer til et andet ensemble af rubidium-atomer over en afstand på 150 meter ved hjælp af sammenfiltrede fotoner. Det er første gang, nogen har udført teleportering fra et makroskopisk objekt til et andet.

Dette er interessant som den første teleportation mellem to objekter af makroskopisk størrelse i en afstand af makroskopisk skala, siger Xiao-Hui og co.

Helt rigtigt. Målet i et kvanteinternet er, at ensembler af atomer vil sidde i hjertet af kvante-routere, modtage kvanteinformation fra indkommende fotoner og derefter generere fotoner, der sender denne information videre til den næste router.

Så det er klart, at den første teleportering fra et af disse hjerter til et andet er et vigtigt fremskridt.

Selvfølgelig er der forhindringer forude. Xiao-Hui og co ønsker at øge sandsynligheden for succes for hvert tilfælde af teleportation, at øge mængden af ​​tid, som atomensemblet kan lagre kvanteinformation, før den lækker væk (i øjeblikket lidt over 100 mikrosekunder) og at skabe en kæde af atomare ensembler, der bedre vil demonstrere potentialet i teknikken til kvanteruting.

Ingen af ​​disse udfordringer virker som showstoppere. Hvilket betyder, at praktiske kvante-routere og det kvante-internet, der er afhængig af dem, er lige rundt om hjørnet.

Ref: arxiv.org/abs/1211.2892 : Quantum Teleportation Between Remote Atomic-Ensemble Quantum Memories

skjule