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Japanische Forscher teleportieren Quanteninformationen in einen Diamanten

Japanische Forscher teleportieren Quanteninformationen in einen Diamanten

Quantenteleportation ist sehr real. Tatsächlich haben Forscher bereits Quanteninformationen über Städte und sogar in den Weltraum teleportiert. Obwohl dies wie ein Avengers Endgame-Plotgerät klingt, hat die Quantenteleportation in naher Zukunft eine Vielzahl leistungsfähiger Anwendungen, vor allem bei der Entstehung von Quantentechnologien.

Kürzlich haben Forscher von etwas sehr Coolem mit Quanteninformationen. Das Team der Yokohama National University hat es geschafft, Quanteninformationen sicher in eine der härtesten Strukturen der Welt, den Diamanten, zu teleportieren. Der Durchbruch könnte uns helfen, vertrauliche Informationen besser zu teilen und zu speichern.

Ein kurzer Blick und Quantenteleportation

Werfen wir einen kurzen Blick auf die Quantenteleportation. Für die Uneingeweihten ist die Quantenteleportation ein Prozess, bei dem Quanteninformationen mit Hilfe der klassischen Kommunikation und einer zuvor gemeinsam genutzten Quantenverschränkung zwischen Sende- und Empfangsort von einem Ort zum anderen übertragen werden können. Was bedeutet das genau?

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Kurz gesagt, Quantenteleportation beinhaltet nicht wirklich den Science-Fiction-Sinn „Teleportation“, also sei noch nicht zu aufgeregt. Bei der Quantenteleportation werden Informationen von einem Ort genommen und dank des Quantenphänomens, der Quantenverschränkung, an einem anderen Ort neu erstellt. Mit diesem Prinzip haben Forscher mit Quanteninformationen etwas völlig Neues gemacht.

Laut Hideo Kosaka, Professor für Ingenieurwissenschaften an der Yokohama National University und Autor der Studie, "ermöglicht die Quantenteleportation die Übertragung von Quanteninformationen in einen ansonsten unzugänglichen Raum. Sie ermöglicht auch die Übertragung von Informationen in ein Quantengedächtnis, ohne sie zu enthüllen oder zu zerstören." die gespeicherte Quanteninformation. "

Der Diamant ist für immer

In ihrer in der Zeitschrift Communications Physics veröffentlichten Studie manipulierten japanische Forscher ein Elektron und ein Kohlenstoffisotop in einem Diamantdefekt, der der Wissenschaft als Stickstoffleerstellen bekannt ist.

Um dies überhaupt zu ermöglichen, konstruierten die Forscher ein oszillierendes Magnetfeld um den Diamanten und verwickelten dann mithilfe von Mikrowellen- und Radiowellen das Elektron und den Kern des Kohlenstoffatoms.

Wenn sich Gegenstände verwickeln, wirkt sich der Effekt auf ein Partikel auf das andere aus. Stellen Sie sich ein Elektron an der Seite des Tisches und das Kohlenstoffatom am anderen Ende des Tisches vor. Dann ließen die Forscher das manipulierte Elektron ein Photon absorbieren, das Quanteninformationen enthielt.

Der Polarisationszustand des Photons wurde auf den Kohlenstoff übertragen, was bedeutet, dass das Team Quanteninformationen übertragen konnte.

"Unser oberstes Ziel ist es, skalierbare Quanten-Repeater für die Langstrecken-Quantenkommunikation und verteilte Quantencomputer für die Quantenberechnung und -metrologie in großem Maßstab zu realisieren", sagte Kosaka.


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