6 января 2021 года исследовательская группа из США впервые в истории смогла телепортировать кубиты фотонов. В результате эксперимента телепортация произошла на расстояние 44 километра. Передачу кубитов фотонов провели через оптоволокно. Данный эксперимент ляжет в основу создания сверхскоростного Интернета.
Оглавление:
Что известно об исследовательской группе, которая телепортировала кубиты фотона
Телепортация кубитов фотона на 44 км была удачно проведена группой учёных из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, которая осуществляет исследовательскую деятельность под покровительством Министерства энергетики Соединённых Штатов Америки. Исследователи назвали большим успехом тот факт, что передача квантового состояния произошла с точностью больше 90%.
Кубитами называются квантовые разряды, которые представляют собой наименьший размер хранения информации в квантовых вычислительных устройствах.
Согласно сведениям учёных, мгновенная передача делается с помощью запутанных кубитов. Исследователи также пояснили, что «сплетения» кубитов можно заставить сделать так, чтобы одни частицы принимали состояние других. При этом они должны быть взаимно сплетены.
Более простым языком учёные описывают данный процесс, как превращение одной частицы в другую за минимально короткое время, телепортируя её на расстояние 44 км по оптоволокну.
Характер передачи квантовой информации назван исследователями как нестабильный, из-за чего передача сплетений кубитов особенно затрудняется, если телепортация осуществляется на большие расстояния.
Известно, что вместе с исследовательской группой из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми также работали учёные из Гарвардского университета, компании AT&T и многие другие.
Из своего эксперимента исследователи сделали вывод, что по состоянию на январь 2021 года телепортация на 44 км является предельной. Для достижения большей дистанции и точности необходимо продолжать научную работу.
Мария Спиропулу, профессор физики из Калифорнийского технологического института Caltech, участвовавшая в эксперименте, сообщила широкой общественности, что учёные гордятся своими трудами. Она аргументировала это тем, что ей и её коллегам удалось достигнуть новой вехи в производстве устойчивых систем квантовой телепортации.
Согласно дальнейшим планам, учёные намерены модернизировать систему, позволившую достигнуть такого результата. Мария Спиропулу резюмировала, что ко второму кварталу 2021 года ожидаются новые рекорды.
Где можно использовать телепортацию кубитов фотона в жизни человека
Панайотис Спенцурис, руководитель исследовательской группы Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, рассказал широкой общественности, где могут использоваться их достижения. Работа ученых является закладыванием основы для строительства квантового Интернета, который будет более быстрым и защищённым, так как он имеет большую скорость передачи данных.
Предполагается, что функции квантового Интернета будут использоваться для более специализированных задач, представляя собой расширение классической, уже имеющейся сети.
Квантовый Интернет может быть высокоэффективным для передачи массивов данных в космическом пространстве. Технология позволяет обеспечить пилотирование зондов за границами Солнечной системы, так как отклик будет осуществляться значительно быстрее. Также квантовый Интернет можно использовать для передачи секретной информации.
Правительство Соединённых Штатов Америки подписало документ о принятии закона «О национальной квантовой инициативе», который предполагает спонсирование исследовательских групп, занимающихся квантовыми технологиями, сетями и вычислительными машинами.
Таким образом, власти США заинтересованы одним из главных достоинств квантового Интернета — его безопасностью. Из-за особенностей и принципов квантовой физики хакер не сможет произвести взлом, не оставив следа. Впервые потенциал был замечен физиком Стивеном Визнером в 1970 году, который выразил гипотезу, что кодировать информацию можно в изолированные атомы.
Какие негативные последствия могут произойти после квантовой революции
Успешная телепортация кубитов фотонов на расстояние 44 км, которая произошла 6 января 2021 года, станет причиной квантовой революции, в результате которой привычная для человечества сеть Интернет будет заменяться более скоростным аналогом.
Эксперты предполагают, что в первое десятилетие, когда технология получит распространение, продвинутые хакеры смогут пользоваться возможностями квантового Интернета для взламывания данных в классической сети.
Таким образом, конфиденциальная информация может оказаться у злоумышленников, которые могут получить доступ к кредитным картам пользователей Сети. Для того чтобы избежать подобных прецедентов американская компания Cloudflare, занимающаяся информационной безопасностью, тестирует технологии пост-квантовой криптографии, которая находится в разработке с открытым исходным кодом.