انتقال «کیوتریت» از طریق تله‌پورت کوانتومی برای اولین بار

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از  تاپ دیجیت و  Sciencealert، دانشمندان در اوایل سال ۲۰۱۹ برای اولین بار یکی از بزرگ‌ترین موفقیت‌ها در زمینه فیزیک کوانتومی را جشن گرفتند. آنها توانستند یک «کیوتریت» (Qutrit) یا یک قطعه اطلاعات کوانتومی را براساس سه حالت انتقال دهند، این موفقیت احتمالات جدید و زیادی را برای محاسبات و ارتباطات کوانتومی باز کرد.

تا قبل از آن انتقال کوانتومی فقط با «کیوبیت» (Qubit) در مسافت‌های زیاد انجام می‌شد. این مطالعه این مفهوم را اثبات می‌کند که شبکه‌های کوانتومی در آینده قادر به حمل اطلاعات بسیار بیشتری با تداخل کمتر از آنچه تصور می‌کردیم، خواهند بود.

اگر درباره ایده کیوتریت‌ها تازه کار هستید، ابتدا باید قدمی به عقب برداریم. به عبارت ساده، واحدهای داده کوچکی که ما به عنوان بیت در محاسبات کلاسیک می‌شناسیم می‌توانند در یکی از دو حالت a ۰ و a ۱ قرار گیرند. اما در محاسبات کوانتومی «کیوبیت» را داریم که می‌تواند همزمان ۰ و ۱ باشد (انطباق).

حال کیوتریت‌ همان رابطه را با تریت (trit) دارد،یعنی با اضافه کردن می‌تواند به صورت ۰، ۱ یا ۲ نمایش داده شود. یک کیوتریت‌ می‌تواند به طور همزمان هر سه این موارد باشد، این امر باعث می‌شود که از نظر قدرت پردازش رایانه یا مقدار اطلاعاتی که می‌توان به طور همزمان ارسال کرد، جهش کند. همچنین سطح پیچیدگی برای محققان محاسبات کوانتومی اضافه می‌کند.

• انتقال کوانتومی

اکنون که درک مختصری از کیوتریت‌ داریم، انتقال کوانتومی چیست؟ فرستادن اطلاعات کوانتومی از یک مکان به مکان دیگر که پدیده درهم آمیزی کوانتومی، یا همانطور که آلبرت اینشتین از آن یاد کرد اقدام شبح‌وار از راه دور، است. اینجاست که دو ذره کوانتومی (یا گروهی از ذرات) که به هم پیوسته‌اند، یک ذره خصوصیات دیگری را نشان می‌دهد، فارغ از این که از نظر جسمی تا چه اندازه از هم فاصله دارند.

انتقال کوانتومی همانند تله پورت علمی-تخیلی نیست، بلکه بدست آوردن داده‌ها مستقیماً از یک مکان بر اساس خواندن در جایی دیگر، به خصوص در مسافت بزرگ است. این اطلاعات کوانتومی را می‌توان از طریق‌ فوتون‌های پرتو نور حمل کرد، بر این اساس ایجاد شبکه‌های اینترنتی غیرقابل هک که توسط قوانین اساسی فیزیک محافظت می‌شود، یکی از مواردی است که احتمالاً در آینده شاهد آن باشیم.

محققان از طریق تنظیم دقیق کالیبره شده لیزرها، شکاف پرتوها و بلورهای بورات باریوم (barium borate) مسیر فوتون‌ها را به سه قسمت بسیار نزدیک به یکدیگر تقسیم کرده و توانستند کویتر خودشان را ایجاد کرده و حالت درهم آمیزی ایجاد کنند.

با اندازه‌گیری ۱۲ وضعیت یا درهم آمیزی سیستم درستی ۰٫۷۵ را ایجاد کرد که یک نتیجه بسیار دقیق است. محققان می‌گویند اگرچه تنظیمات آهسته و ناکارآمد باقی مانده‌اند، اما همین که تله پورت کیوتریت را نشان دهد کافی است.