Pobiliśmy chiński rekord teleportacji

Europejczykom udało się teleportować fotony na dystansie 143 km pomiędzy dwiema Wyspami Kanaryjskimi.

Zespół naukowców z Institut fuer Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) w Wiedniu, pod kierownictwem prof. Antona Zeilingera przeprowadził udany eksperyment z teleportacją fotonów na dystansie 14. km pomiędzy dwoma wyspami archipelagu Wysp Kanaryjskich - la Palma i Tenerife. Podobnie jak w przypadku eksperymentu prowadzonego przez uczonych chińskich chodziło o wykorzystanie zjawiska teleportacji fotonowej, opierającej się na zjawisku splątania kwantowego, umożliwiającego jednoczesne istnienie dwóch obiektów kwantowych nawet oddzielonych przestrzennie, może zostać wykorzystana w komunikacji.

Jednak teleportacja fotonów splatanych jest trudna - na dystansie ponad 1 km zwykle zmieniają one stan w trakcie przekazu, co powoduje, że w przypadku użycia łącza światłowodowego jest to metoda zawodna. Obecnie ekipy naukowe prowadzą eksperymenty z teleportacją na otwartej przestrzeni, co mogłoby stworzyć podstawy to skonstruowania systemu satelitarnej komunikacji kwantowej, jeśli informacje przy pomocy splątanych fotonów udałoby się przekazać do satelity komunikacyjnego.

Europejski zespół zmagał się z trudniejszymi warunkami pogodowymi niż chiński, który dokonywał swoich eksperymentów wczesną wiosną, poprzez spokojne jezioro przy stabilnym wietrze i temperaturze. Jak powiedział Technology Review prof. Zeilinger, w okresie eksperymentu na Wyspach kanaryjskich wystąpiły ekstremalne warunki pogodowe - silne wiatry, deszcze, gwałtowne zmiany temperatury i nawet burze piaskowe. Zeilinger zauważył, że zmaganie się z pogodą opóźniło eksperymenty o przeszło rok.

W trakcie eksperymentu zastosowano nowe techniki kierowania sygnałem. Badacze użyli GPS do synchronizacji zegarów obu części ekipy - znajdującej się na La Palma i na Tenerife, tak, że powstało 10-nanosekundowe okno zdarzeń. Dokładnej synchronizacji dokonywały same splątane fotony - pozwoliła ona na stworzenie 3-nanosekundowego okna zdarzeń, co umożliwiło redukcję zakłóceń od fotonów pochodzących z zewnątrz i określenie dokładnej liczby tych, które uległy teleportacji.

Zeilinger twierdzi, iż metody użyte w eksperymencie zespołu z Wiednia są na tyle dojrzałe, że umożliwią w niedługim czasie stworzenie kantowej komunikacji naziemnej i komunikacji satelitarnej.

Komunikacja kwantowa umożliwiłaby także zastosowanie kryptografii kwantowej i stworzenie bezpiecznego łącza satelitarnego, z którego zaszyfrowanego przekazu nie można byłoby rozłamać.

Fizyka rzeczy niemożliwych. Fazery, pola siłowe, teleportacja i podróże w czasie!