Naujas Kvantų Įsipainiojimo Įrašas Gali Paskatinti Įrodyti Nepatikimus Ryšius

{h1}

Kinijos palydovas suskaidė „įsipainiojusių fotonų“ poras ir perdavė jas į atskiras antžemines stotis, esančias 745 mylių atstumu viena nuo kitos, sutriuškindamas ankstesnį tokio žygdarbio rekordą ir atvėrdamas naujas galimybes kvantiniame ryšyje.

Kinijos palydovas suskaidė pora „įsipainiojusių fotonų“ ir perdavė juos į atskiras žemės stotis 745 mylių (1 200 km) atstumu, sutriuškindamas ankstesnį tokio žygdarbio rekordą ir atvėręs naujas galimybes kvantiniame ryšyje.

Kvantinėje fizikoje, kai dalelės tam tikru būdu sąveikauja viena su kita, jos „įsipainioja“. Tai iš esmės reiškia, kad jie lieka sujungti net ir atskirti dideliais atstumais, kad vienas atliktas veiksmas paveiktų kitą.

Šiandien internete (birželio 15 d.), Žurnale „Science“ paskelbtame naujame tyrime tyrėjai praneša apie sėkmingą įsipainiojusių fotonų porų pasiskirstymą į dvi Žemės vietas, kurias skiria 747,5 mylios (1 203 km). [18 didžiausių neišspręstų paslapčių fizikoje]

Kvantinis įsipainiojimas turi įdomių programų, skirtų išbandyti ne tik pagrindinius fizikos dėsnius, bet ir sukurti ypač saugias ryšių sistemas, teigė mokslininkai. Taip yra todėl, kad kvantinė mechanika teigia, kad kvantinės sistemos matavimas neišvengiamai ją trikdo, todėl paslėpti neįmanoma bet kokio bandymo išklausyti.

Tačiau sunku pasiskirsčiusias daleles - paprastai fotonus - paskirstyti dideliais atstumais. Keliaujant oru ar per šviesolaidinius kabelius, aplinka trikdo daleles, todėl didesniais atstumais signalas suyra ir tampa per silpnas, kad būtų naudingas.

2003 m. Kinijos mokslo ir technologijos universiteto kvantinės fizikos profesorius Panas Jianwei pradėjo darbą su palydovine sistema, sukurta įstrigusių fotonų porų spinduliavimui iki žemės stočių. Idėja buvo ta, kad kadangi didžioji dalelių kelionė vyks per kosmoso vakuumą, ši sistema įneš žymiai mažiau įtakos aplinkai.

„Daugelis žmonių tada manė, kad tai [beprotiška] idėja, nes atlikti sudėtingus kvantinės optikos eksperimentus gerai ekranuoto optinio stalo viduje buvo labai sudėtinga“, - „Pan“ pasakojo „WordsSideKick.com“. "Taigi kaip jūs galite atlikti panašius eksperimentus tūkstančio kilometrų atstumu ir optiniams elementams vibruojant ir judant 8 kilometrų per sekundę [5 mylios per sekundę] greičiu?"

Naujame tyrime tyrėjai panaudojo Kinijos „Micius“ palydovą, kuris buvo paleistas praėjusiais metais, kad perduotų įsipainiojusias fotonų poras. Palydove yra ypatingai ryškus fotonų šaltinis ir didelio tikslumo duomenų kaupimo, nukreipimo ir sekimo (APT) sistema, naudojanti švyturio lazerius palydove ir trijose antžeminėse stotyse siųstuvui ir imtuvui nustatyti.

Kai fotonai pasiekė antžemines stotis, mokslininkai atliko bandymus ir patvirtino, kad dalelės vis dar yra įsipainiojusios, nepaisant to, kad jos nuvažiavo nuo 994 mylių iki 1 490 mylių (1600 ir 2400 km), atsižvelgiant į tai, kurioje jo orbitos stadijoje palydovas buvo išdėstytas.

Tik žemiausios 6 mylios (10 km) Žemės atmosferos yra pakankamai storos, kad galėtų smarkiai trukdyti fotonams, teigė mokslininkai. Tai reiškia, kad bendras jų jungties efektyvumas buvo žymiai didesnis nei ankstesni metodai, skirti paskirstytiems fotonams paskirstyti per šviesolaidinius kabelius, teigia mokslininkai. [Susukta fizika: 7 protu nesuvokiami radiniai]

„Jau pasiekėme trifonį kartų efektyvesnį dviejų fotonų sujungimo efektyvumą nei naudojant geriausius telekomunikacijų pluoštus“, - teigė Panas. "Mes padarėme tai, kas be palydovo buvo visiškai neįmanoma".

Be eksperimentų atlikimo, vienas iš galimų šios rūšies sistemos panaudojimo būdų yra „kvantinių raktų paskirstymas“, kai kvantinės ryšio sistemos yra naudojamos dalijant šifravimo raktą tarp dviejų šalių, kurio neįmanoma perimti neįspėjus vartotojų. Ekspertai teigė, kad kartu su teisingu šifravimo algoritmu ši sistema yra nesugadinama, net jei užšifruoti pranešimai būtų siunčiami įprastais ryšio kanalais.

Jungtinės Karalystės Oksfordo universiteto kvantinės fizikos profesorius Arthuras Ekertas pirmasis aprašė, kaip įsipainioję fotonai gali būti naudojami perduodant šifravimo raktą.

„Kinijos eksperimentas yra gana puikus technologinis pasiekimas“, - Ekertas pasakojo „WordsSideKick.com“. "Kai 1991 m., Kai buvau studentas Oksforde, pasiūliau įsipainiojančią kvantinių raktų paskirstymą, nesitikėjau, kad ji bus pakelta į tokias aukštumas!"

Anot Pan., Dabartinis palydovas nėra pakankamai paruoštas naudoti praktinėse kvantinio ryšio sistemose. Vienam, palyginti žemos orbitos orbita reiškia, kad kiekviena žemės stotis kiekvieną dieną yra padengta tik maždaug 5 minutes, o panaudotų fotonų bangos ilgis reiškia, kad ji gali veikti tik naktį.

Padidinus aprėpties laiką ir vietoves, reikės paleisti naujus palydovus su didesne orbita, sako Panas, tačiau tam reikės didesnių teleskopų, tikslesnio sekimo ir didesnio ryšio efektyvumo. Jis pridūrė, kad dienos metu telekomunikacijų bangos ilgiuose reikės naudoti fotonus.

Nors būsimų kvantinių ryšių tinklų plėtra pareikalaus nemažo darbo, Tomas Jenneweinas, Kanados Vaterlo universiteto Kvantinio skaičiavimo instituto docentas, teigė, kad Pano grupė pademonstravo vieną pagrindinių elementų.

„Aš dirbu šioje srityje nuo 2000 m. Ir tyrinėju panašius kiekybinio sujungimo eksperimentų iš kosmoso įgyvendinimus, todėl galiu labai patvirtinti drąsą, atsidavimą ir įgūdžius, kuriuos parodė ši kinų grupė“, - pasakojo jis „WordsSideKick.com“..

Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Šefas Botas? Robotas Mokosi Gaminti Maistą Iš „Youtube“ Vaizdo Įrašų
Šefas Botas? Robotas Mokosi Gaminti Maistą Iš „Youtube“ Vaizdo Įrašų

Vidpadžiai, Kurie Garsina Jūsų Kojas, Galėtų Pagerinti Pusiausvyrą
Vidpadžiai, Kurie Garsina Jūsų Kojas, Galėtų Pagerinti Pusiausvyrą

Mokslas Naujienos


„Nike“ Bandymas Įveikti 2 Valandų Maratoną Patenka Vos Per Trumpą Laiką
„Nike“ Bandymas Įveikti 2 Valandų Maratoną Patenka Vos Per Trumpą Laiką

Šaltą Žiemą? Kalti 4000 Metų Laukinių Reaktyvinių Srautų
Šaltą Žiemą? Kalti 4000 Metų Laukinių Reaktyvinių Srautų

Kaip Veikia Kremas Nuo Saulės?
Kaip Veikia Kremas Nuo Saulės?

Ar Aukščiausiojo Teismo Teisėjai Turėtų Būti Užjaučiantys?
Ar Aukščiausiojo Teismo Teisėjai Turėtų Būti Užjaučiantys?

Johno Mayerio Neatidėliotina Chirurgija: Kaip Dažnai Pasireiškia Apendicitas?
Johno Mayerio Neatidėliotina Chirurgija: Kaip Dažnai Pasireiškia Apendicitas?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com