Νέο ρεκόρ απόστασης 16 χλμ. στην κβαντική τηλεμεταφορά

Κινέζοι επιστήμονες πέτυχαν να μεταφέρουν κβαντικές πληροφορίες μεταξύ φωτονίων σε απόσταση μεγαλύτερη από ποτέ, συγκεκριμένα άνω των 16 χιλιομέτρων. Το επίτευγμα φέρνει ένα βήμα πιο κοντά την μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις, χωρίς την ανάγκη ύπαρξης συμβατικού τηλεπικοινωνιακού σήματος μετάδοσης, χάρη στην αξιοποίηση των παράξενων ιδιοτήτων της κβαντομηχανικής.

Η κβαντική τηλεμεταφορά δεν έχει σχέση (όχι άμεση τουλάχιστον) με την τηλεμεταφορά που οι περισσότεροι γνωρίζουμε από την επιστημονική φαντασία, όπου ένα άτομο ή ένα αντικείμενο «διακτινίζεται» και επανεμφανίζεται σε ένα άλλο μέρος.

Στην πραγματική κβαντική τηλεμεταφορά,
που έχει καταστεί εφικτή μέχρι σήμερα μέσω του μυστηριώδους φαινομένου του «κβαντικού εναγκαλισμού», δύο φωτόνια ή ιόντα «εμπλέκονται» (αλληλοεπηρεάζονται) με τέτοιο τρόπο, που η κβαντική κατάσταση του ενός αλλάζει επίσης ταυτόχρονα και την κατάσταση του άλλου, σαν τα δύο να ήσαν συνδεδεμένα μεταξύ τους, παρόλο που βρίσκονται σε απόσταση το ένα από το άλλο, ακόμα και πολλών χιλιομέτρων, όπως έδειξε και το κινεζικό πείραμα.

Η ιδιότητα της κβαντικής τηλεμεταφοράς επιτρέπει στην κβαντική πληροφορία να «τηλεμεταφέρεται», καθώς το φωτόνιο ή το ιόν «στέλνεται» σε μια απόσταση-προορισμό. Στην ουσία όμως, η πληροφορία δεν «μεταδίδεται», αλλά, με κάποιο τρόπο, αυτομάτως το φωτόνιο «υποδοχής» αλλάζει τις ιδιότητές του σε συγχρονισμό με το φωτόνιο «αποστολής». Η πρώτη πειραματική απόδειξη του φαινομένου είχε γίνει το 1997 από επιστήμονες στην Αυστρία και την Ιταλία.

Στα προηγούμενα πειράματα τα φωτόνια είχαν μεταφερθεί σε «κανάλια» λίγων μόνο εκατοντάδων μέτρων, για να διασφαλιστεί ότι η κατάστασή τους θα έμενε αναλλοίωτη κατά την τηλεμεταφορά τους, όμως στο νέο πείραμα τα ζεύγη φωτονίων «ενεπλάκησαν» κβαντικά σε απόσταση αρκετών χιλιομέτρων για πρώτη φορά. Το επίτευγμα, που παρουσιάστηκε στο περιοδικό “Nature Photonics”, κατέστη εφικτό από ερευνητές του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας και του Πανεπιστημίου Τσινγκούα του Πεκίνου.

Η μέση αξιοπιστία που επιτεύχθηκε κατά την «τηλεμεταφορά» φωτονίων υψηλής ενέργειας, ήταν αρκετά υψηλή, γύρω στο 89%.

Η κινεζική επιτυχία ανοίγει το δρόμο για ανάλογα πειράματα μεταξύ ενός επίγειου σταθμού βάσης και ενός δορυφόρου ή μεταξύ δύο επίγειων σταθμών μέσω ενός δορυφόρου-αναμεταδότη. Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον μπορεί να καταστούν εφικτές διάφορες πρακτικές εφαρμογές σε ένα νέο τομέα, των κβαντικών επικοινωνιών.

πηγή: enet.gr