Teleportarea prin lumină, cu un pas mai aproape de realitate

Teleportarea stărilor cuantice promite să joace un rol central în realizarea „autostrăzii” informaționale a viitorului. Iată un nou progres în teleportarea imaginilor!

În ciuda progreselor realizate, procesul rămâne lent și destul de greoi. Acest lucru ar putea să se schimbe, oamenii de știință folosind un nou proces care ar putea teleporta eficient stările luminii pentru a forma o imagine folosind o singură pereche de fotoni încâlciți.

• De ce azbestul încă apare în unele produse cosmetice?
• Oamenii de știință au creat cele mai subțiri spaghete din lume

Echipa, din Africa de Sud, Germania și Spania, speră că inovația în teleportarea imaginilor poate ajuta la construirea rețelelor sigure ale viitorului: dacă datele cheie nu sunt transmise, atunci nu pot fi furate.

Teleportarea imaginilor s-ar putea face cu ajutorul fotonilor încâlciți

„Tradițional, două părți comunicante trimit fizic informațiile de la una la cealaltă, chiar și în lumea cuantică. Acum, este posibil să teleportăm informația astfel încât să nu călătorească niciodată fizic pe conexiune, o tehnologie Star Trek transformată în realitate”, spune fizicianul Andrew Forbes, de la Universitatea Witwatersrand (Africa de Sud).

Cercetarea se bazează pe ideea de entropie cuantică, unde particulele separate rămân legate prin minunile fizicii cuantice. Starea unei particule ne spune ceva despre cealaltă particulă, chiar dacă există o mare distanță între ele.

Aici au fost folosiți doi fotoni încâlciți, dar cercetătorii au reușit să împacheteze mult mai multă informație în ei decât în mod normal, de aici potențialul de a codifica imagini. Mai mult, această informație suplimentară a fost „teleportată” cu succes de la un punct la altul, scrie Science Alert.

Nu tocmai teleportare…

Dar aceasta nu a fost teleportare în sensul obișnuit. În timp ce informația în sine nu a fost transferată (așa cum ar fi printr-o conexiune de internet, de exemplu), măsurarea atentă a unei caracteristici specifice pe una dintre particulele încâlcite influențează imediat caracteristica înrudită de pe cealaltă, transmițând efectiv starea cuantică.

Transferând apoi detaliile reale ale particulei măsurate inițiale în modul tradițional, care nu implică teleportarea, este posibil să se blocheze acea stare în loc, în timp ce starea originală este distrusă.

Deși nu ar putea fi o modalitate mai rapidă de a trimite informații, acest lucru creează un marcaj cuantic util pentru orice informație pe care nu doriți ca altcineva să o vadă.

În acest experiment, cercetătorii au arătat cum o nouă metodă inovatoare de detecție ar putea furniza măsurătorile necesare asupra momentului cinetic al unui foton, sporind numărul de dimensiuni care ar putea fi teleportate într-o stare cuantică.

La ce ar putea fi folosită teleportarea imaginilor în viitor?

„Această procedură are toate caracteristicile teleportării, cu excepția unui ingredient esențial: necesită un fascicul luminos puternic pentru a face detectorul neliniar eficient, astfel încât expeditorul ar putea ști ce trebuie să fie trimis, deși nu are nevoie să știe”, spune Forbes.

„În acest sens, nu este strict teleportare, dar ar putea fi în viitor dacă detectorul neliniar ar putea fi făcut mai eficient”, spune cercetătorul.

„Detectorul neliniar” menționat aici este o altă parte crucială a configurației, atât în manipularea capacității suplimentare a fotonilor încâlciți, cât și în asigurarea transmiterii precise a informațiilor de la un punct la altul.

Un mod în care acest lucru ar putea fi folosit în viitor, sugerează cercetătorii, este în trimiterea amprentei la bancă. Prin teleportarea detaliilor spațiale ale amprentei sub forma unei stări cuantice, viitoarele măsuri de securitate ar putea crea o cheie care încuie eficient o cutie de informații digitale, personalizată pentru corpul fiecăruia.

Deși fizica implicată aici este destul de complexă, acum că experimentul demonstrativ a fost realizat în laborator, putem anticipa progrese ulterioare în domeniul teleportării cuantice.

„Sperăm că acest experiment, arătând fezabilitatea procesului, va stimula progrese suplimentare în comunitatea de optică neliniară, ducând la împingerea limitelor către o implementare cuantică completă”, spune fizicianul Adam Vallés, de la Institutul de Științe Fotonice (ICFO) din Spania.

Cercetarea a fost publicată în Nature Communications.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au creat substanța tare ca diamantul

Vești proaste pentru călătoriile interstelare: Ar putea exista probleme de comunicații între navele spațiale

Materia întunecată s-ar putea ascunde în Acceleratorul de Particule de la Geneva

De ce susțin unii fizicieni că forța centrifugă nu există?