Китайські фізики поставили рекорд відстані між заплутаними фотонами

0
195

Квантова заплутаність — одне з найзагадковіших явищ квантової фізики. Воно полягає в тому, що фотони, що з’явилися одночасно в одному і тому ж місці (заплутані фотони) зберігають між собою зв’язок: коли змінюються властивості одного, властивості іншого теж змінюються, причому відбувається це миттєво. Якби квантова заплутаність була властива об’єктів макросвіту — наприклад, людям — ми могли б, наприклад, вирішити, що вдома скінчився хліб, а хто-небудь інший тут же вирушив би в булочну. Не потрібно було б ні писати, ні дзвонити, ні якось інакше передавати інформацію.

Природа квантової заплутаності досі неясна: вчені не знають, як один фотон дізнається про те, що сталося з другим. Невідомо також, чи є у заплутаності обмеження по відстані між фотонами: щоб з’ясувати, чи існує межа, після якого таємнича зв’язок перестає діяти, вчені отримують пари заплутаних фотонів і відправляють їх далеко один від одного. На цей раз китайським фізикам вдалося рознести заплутані фотони на величезну відстань, на порядок більше, ніж у попередньому такому рекорд.

Кінцеві точки, що прийняли заплутані фотони на Землі, що знаходилися один від одного на відстані до 1200 кілометрів, а сам супутник знаходився в 2,5 тисячах кілометрів над Землею. Результати експерименту опубліковані в журналі Science, а сам супутник навіть потрапив на обкладинку цього престижного журналу. Попередній рекорд поділу заплутаних фотонів був поставлений на Землі: кванти світла подорожували по оптоволокну і встигли втекти один від одного на сто кілометрів.

Щоб отримувати пари заплутаних фотонів, на супутнику «Мо-Цзи» встановили кристал, проходячи через який, фотон високої енергії розпадається на два з енергією менше. Ці два порівняно низькоенергетичних фотона заплутані. Потім фотони відправляли до наземних обсерваториям.

Точність наведення потрібно величезна, адже супутник рухається відносно поверхні Землі зі швидкістю майже 29 тисяч кілометрів на годинниківу, а фотони дуже маленькі. Як пояснює голова дослідницької групи, фізик Вей Пан з Китайського технологічного університету, «Потрапити фотоном з супутника в потрібну точку — це все одно що розгледіти людський волосся на відстані 300 метрів».

Досягнення китайських фізиків цінна не тільки для фізиків-теоретиків; у найближчі роки у нього можуть з’явитися реальні застосування. Навчившись розносити заплутані фотони на великі відстані, можна створити квантові канали комунікації, ідеально захищені від зломщиків методами квантової криптографії. Цим китайські вчені збираються зайнятися в найближчому майбутньому; захищений квантовий канал планують створити між китайськими обсерваторіями. Крім того, у планах — створення міжнародного квантового каналу зв’язку і експерименти з квантової телепортацією.

Оцініть статтю

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here