است, انتقال ممکن است ؟ بله در دنیای کوانتوم

IMAGE

تصویر: یک کوانتومی پردازنده تراشه های نیمه هادی متصل به یک تخته مدار در آزمایشگاه جان Nichol استادیار فیزیک در دانشگاه روچستر. Nichol و اندرو… مشاهده بیشتر

اعتبار: دانشگاه روچستر عکس / J. آدم Fenster

“Beam me up” یکی از معروف ترین نامزدان به بازی گرفته و از سری ستاره بازحمت حرکت کردن. این فرمان را صادر کرد که یک شخصیت مایل به جابجایی از یک مکان از راه دور به شرکت کشتی فضایی.

در حالی که انسان انتقال وجود دارد و فقط در داستان های علمی تخیلی, انتقال ممکن است در جهان زیر اتمی از مکانیک کوانتومی-البته نه در راه به طور معمول به تصویر کشیده شده در تلویزیون. در دنیای کوانتوم, انتقال شامل حمل و نقل اطلاعات به جای حمل و نقل مهم است.

سال گذشته دانشمندان تایید کرد که اطلاعات می تواند بین فوتون ها بر روی تراشه های رایانه حتی زمانی که فوتون ها بودند نه از لحاظ جسمی مرتبط است.

در حال حاضر با توجه به تحقیقات جدید از دانشگاه روچستر و دانشگاه, انتقال, همچنین ممکن است ممکن است بین الکترون.

در یک مقاله منتشر شده در طبیعت ارتباطات و یکی به نظر می رسد در نقد و بررسی فیزیکی Xمحققان از جمله جان Nichol استادیار فیزیک در روچستر و اندرو اردن یک استاد فیزیک در روچستر کشف راه های جدید ایجاد مکانیک کوانتومی تعاملات بین دور الکترون. این پژوهش گام مهمی در بهبود محاسبات کوانتومی که به نوبه خود پتانسیل انقلابی در تکنولوژی و پزشکی و علوم با ارائه سریع تر و کارآمد تر پردازنده و سنسور.

‘شبح وار عمل در فاصله’

کوانتومی انتقال تظاهرات از آنچه آلبرت انیشتین معروف به نام “شبح وار عمل در فاصله”–همچنین به عنوان شناخته شده درهمتنيدگی کوانتومی. در گرفتاری–یکی از پایه از مفاهیم فیزیک کوانتومی–خواص یکی از ذرات بر خواص دیگر حتی زمانی که ذرات جدا شده توسط یک فاصله بزرگ. کوانتومی انتقال شامل دو دور گرفتار ذرات که در آن دولت از یک سوم ذرات فورا “از teleports” دولت خود را به دو گرفتار ذرات.

Quantum teleportation است که یک وسیله مهم برای انتقال اطلاعات در محاسبات کوانتومی. در حالی که یک کامپیوتر معمولی متشکل از میلیاردها ترانزیستور به نام بیت کوانتومی کامپیوتر رمزگذاری اطلاعات در بیت کوانتومی یا qubits. یک بیت یک مقدار باینری که می تواند “0” یا “1” اما qubits می تواند هر دو “0” و “1” در همان زمان. توانایی های فردی qubits به طور همزمان اشغال کشورهای مختلف زمینه پتانسیل قدرت کامپیوترهای کوانتومی.

دانشمندان به تازگی نشان داده کوانتومی انتقال با استفاده الکترومغناطیسی فوتون به ایجاد از راه دور گرفتار جفت qubits.

Qubits ساخته شده از الکترون فرد, اما, نیز امیدوار کننده برای انتقال اطلاعات در نیمه هادی ها.

“الکترون فرد امیدوار کننده qubits به دلیل تعامل آنها را به راحتی با هر یک از دیگر و فردی الکترون qubits در نیمه هادی ها نیز مقیاس پذیر” Nichol می گوید. “قابل اعتماد ایجاد راه دور برهمکنش بین الکترون های ضروری برای محاسبات کوانتومی.”

ایجاد گرفتار جفت الکترون qubits هایی که در مسافت های طولانی است که مورد نیاز برای انتقال ثابت است به چالش کشیدن هر چند: در حالی که فوتون ها به طور طبیعی انتشار بیش از مسافت های طولانی الکترون معمولا محدود به یک مکان.

گرفتار جفت الکترون

به منظور نشان دادن انتقال از راه دور کوانتومی با استفاده از الکترون محققان مهار به تازگی توسعه یافته روش بر اساس اصول هایزنبرگ ارز جفت. یک فرد الکترون مانند یک نوار آهنربا با قطب شمال و یک قطب جنوب است که می تواند نقطه یا بالا یا پایین. جهت قطب-آیا قطب شمال با اشاره به بالا یا پایین به عنوان مثال–شناخته شده است به عنوان الکترون مغناطیسی لحظه یا کوانتومی اسپین دولت است. اگر نوع خاصی از ذرات همان مغناطیسی لحظه نمی توان آنها را در همان محل در همان زمان. است که دو الکترون در همان کوانتومی نمی تواند نشستن در بالای هر یک از دیگر. اگر آنها خود را متحده خواهد مبادله به جلو و عقب در زمان.

محققان با استفاده از این روش برای توزیع گرفتار جفت الکترون و دوربری خود را چرخش متحده است.

“ما با ارائه شواهد برای ‘گرفتاری مبادله’ که در آن ما ایجاد درهمتنيدگی بين دو الکترون حتی اگر ذرات هرگز تعامل و ‘کوانتومی دروازه, انتقال,’ یک برنامه به طور بالقوه مفید روش برای محاسبات کوانتومی با استفاده از انتقال” Nichol می گوید. “کار ما نشان می دهد که این می تواند انجام شود حتی بدون فوتون.”

نتایج هموار کردن راه برای تحقیقات آینده در انتقال از راه دور کوانتومی مربوط به چرخش متحده از همه مهم نه تنها فوتون ها و ارائه شواهد بیشتری برای شگفت انگیزی مفید قابلیت های فردی الکترون در کيوبيت نیمه هادی ها.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.

tinyurlis.gdclck.ruulvis.netshrtco.de