Физики впервые "телепортировали" атомы

В то время, как фантасты продолжают мечтать о телепортации - мгновенном переносе объектов, в том числе и живых существ, в произвольную точку пространства, физики ставят все новые и новые эксперименты по реальной телепортации микрообъектов. Но только речь тут идет о телепортации квантовой. А она связана с поистине удивительными свойствами объектов квантового мира и прежде всего с самым таинственным из них, которое Эрвин Шредингер назвал "запутыванием" (entanglement).

Оно заключается в том, что состояния, например, пары микрочастиц могут быть связаны таким образом, что изменение состояния одной из них приводит к соответствующему мгновенному изменению состояния другой, независимо от того, на каком расстоянии они находятся. Это, казалось бы, явным образом нарушает основной постулат теории относительности, гласящий, что никакое взаимодействие не может осуществляться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. По этой причине Эйнштейн и назвал запутывание "призрачным действием на расстоянии". Однако эйнштейновская теория локальна, а вот квантовая механика существенно нелокальна.

Именно благодаря явлению запутывания оказывается возможным транспонировать состояние одной частицы на другую удаленную на любое расстояние частицу. И дело выглядит так, как будто первая частица мгновенно перемещается в пространстве. Так что телепортация в квантовой механике - это на самом деле не телепортация объектов, а телепортация квантовых состояний.

Принципиально важное значение имеет то обстоятельство, что именно квантовая телепортация является ключом к построению сверхмощных масштабируемых квантовых компьютеров. Но до сих пор экспериментально удавалось телепортировать квантовые состояния световых пучков.

Решительный прорыв был совершен совсем недавно сразу двумя группами исследователей, которым удалось осуществить "телепортацию" атомов. Одна группа физиков под руководством Дэвида Вайнлэнда (David Wineland) из Национального института стандартов и технологий (NIST) США работала с ионами бериллия, а вторая под руководством Райнера Блатта (Rainer Blatt) из Университета Инсбрука (Австрия) - с ионами кальция. Сообщения об этом появились одновременно в одном и том же недавнем номере журнала Nature (Vol. 429, P. 734-737, 737-739).

 

В эксперименте первой группы вначале создавалась суперпозиция состояний со спинами вверх и вниз единичного иона бериллия, а затем с помощью лазерного излучения эти состояния были телепортированы на второй ион с помощью третьего вспомогательного иона. Тут существенную роль играла способность иона двигаться в пределах магнитной ловушки. Группа Блатта осуществила подобный эксперимент с ионами кальция, но вместо того, чтобы двигать ионы в ловушке, они как бы "прятали" их в ином внутреннем состоянии. В обоих экспериментах надежность телепортации составила 75% (в подходах, которые не используют запутывание, она не может превысить 66,6%). Кстати, схема эксперимента была предложена еще в 1993 году Чарльзом Беннеттом из IBM.

И хотя дальность телепортации составила всего доли миллиметра, этого как раз достаточно для целей создания масштабируемого квантового компьютера. Дэвид Вайнлэнд даже считает теперь, что это дело уже ближайшего десятилетия.

Сергей САНЬКО

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

25 за 2004 год

Рубрика: 

Quanta et Qualia
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!
 

Комментарии

Страницы

Аватар пользователя суслик
Хм… Вроде бы авторы говорили не о «телепортации атомов« а о телепортации свойств атомов.
Аватар пользователя Инкогнито
А это в квантовой физике одно и тоже. Еще закон неопределености, говорит про невозможность одновременного определения времени и координат частицы с произвольной точностью, что в свою очередь указывает на то, что вы не можете отличить две элементарные частицы с одинаковыми свойствами. Вроде так, если нет поправьте, сам я не по атомной части.
Аватар пользователя vitfil
если мне не изменяет склероз, все верно
Аватар пользователя Dmitry Salnikov
Опять КВ чушь печатает.

[QUOTE]

Оно заключается в том, что состояния, например, пары микрочастиц могут быть связаны таким образом, что изменение состояния одной из них приводит к соответствующему мгновенному изменению состояния другой, независимо от того, на каком расстоянии они находятся.

[/QUOTE]

Не изменение состояния а измерение уже существующего заранее приготовленного состояния что есть две большие разницы.

суслик (эникейщик), 28 июня 2004 года, 08:17, ...

[QUOTE]

Хм… Вроде бы авторы говорили не о "телепортации атомов" а о телепортации свойств атомов.

[/QUOTE]

Правильно.

Инкогнито, 28 июня 2004 года, 16:44, ...

[QUOTE]

А это в квантовой физике одно и тоже. Еще закон неопределености, говорит про невозможность одновременного определения времени и координат частицы с произвольной точностью, что в свою очередь указывает на то, что вы не можете отличить две элементарные частицы с одинаковыми свойствами. Вроде так, если нет поправьте, сам я не по атомной части.

[/QUOTE]

Не одно и то же. Если например какой то набор свойств одинаковый то это еще не значит что и все остальные свойства одинаковые. А принцип неопределенности Гейзенберга говорит о том что неопределенность измерения импульса обратно пропорциональна неопределенности измерения координаты в направлении этого импульса причем коэффициент пропорциональности это постоянная Планка с точностью до множителя зависящего от единиц измерения. Отличить две элементарные частицы с одинаковыми свойствами нельзя с какой то точностью измерений доступной сейчас но никто не знает что будет если точность измерения увеличить или начать измерять те параметры которые еще вообще неизвестны.

http://plato.stanford.edu/entries/qt-entangle/

И вообще в статье дикая путаница. На самом деле мгновенно ничего не перемещается и информация тоже не передается мгновенно а весь фокус в том что можно использовать предварительно известные данные о том что частицы запутаны а для этого их еще надо запутать то есть сначала узнать их общее состояние а потом уже на основе этого можно передать что именно выбрать из набора измерений. То есть типа взяли два тома "Войны и Мира" Толстого, мы знаем что вместе они составляют "Войну и Мир" но оба отдельно завернуты в оберточную бумагу так что мы не знаем какой из них какой, один остался у нас причем мы не знаем какой, другой увезли на Луну опять же не знаем какой, потом мы развернули наш том то есть уже узнали какой у нас и какой на Луне, и потом уже зная какой том у кого мы передали на Луну команду прочитать седьмую страницу в их томе, и там ее прочитали то есть типа как мы числом семь передали всю седьмую страницу. Если тот том который увезли на Луну еще до команды успеют использовать как обтирочный материал то эксперимент не получится, то есть для успеха надо как можно дольше сохранить состояние запутанности, именно об этом и идет речь когда пишут о рекордах дальности телепортации.

Аватар пользователя vitfil
"Мощно задвинул - внушаить!"
Аватар пользователя Инкогнито
так тко прав: автор или г-н Сальников????
Аватар пользователя Z
круто!

г-н Сальников, у меня такое подозрение, перерастающее в уверенность, что Ваше истинное призвание - ядерная физика, а вовсе не создание сайтов ;)

Аватар пользователя BOOMERANG
А вообще Сальников намного доступнее объясняет. Он круто бы в КВ статейки о квантовой физике писал бы...

Я когда прочитал эту статью, то у меня возникло подозрение о том что слишком много непонятного , прямо как в фантастике. А Сальников растолковал - как в физике. Сразу виден научный подход, а не дилетантский ширпотреб борзописцев...

Аватар пользователя Инкогнито
да вот пока самореклама не действует, не берут в КВ :)
Аватар пользователя BOOMERANG
зря конечно .

чего Сальникова в редакцию не берете ?

Страницы