Kwantowa teleportacja. Fizycy po raz pierwszy raz skomunikowali ze sobą fotony na osobnych urządzeniach27.12.2019

„Teleportacja” fotonów udawała się już wcześniej. Chińscy naukowcy byli nawet zdolni przenieść je na orbitę okołoziemską. Nikt jednak wcześniej nie odzwierciedlił stanu jednej cząsteczki w drugiej z użyciem osobnych urządzeń.

Grupa fizyków z University of Bristol i Technical University of Denmark przygotowała specjalny eksperyment, w którym podstawę stanowiły dwa osobne, krzemowe mikrochipy. Nadajnik miał wielkości 5x3 mm, a odbiornik 3,5x1,5 mm. Znajdowały się one w odległości 10 metrów od siebie. Skuteczność metody przeniesienia cząstek naukowcy szacują na 91 proc. Swoje badania opublikowali w magazynie „Nature”.

Odkrycie opiera się na dwóch teoriach kwantowych: stanie kwantowym oraz stanie splątania. Termin „teleportacja” ma w ich kontekście znaczenie bardziej wyobrażeniowe niż dosłowne. Mówi o tym, że stan jednej cząsteczki bez względu na dystans jest zdolny dokonywać zmian bądź odzwierciedlać się w drugiej. Komunikację tym cząsteczkom bez fizycznej i elektronicznej ingerencji umożliwia właśnie tzw. stan splątania, który tworzy rodzaj fizycznego paradoksu.

We współczesnym rozumieniu fizyki, żadna cząsteczka nie może podróżować szybciej od światła. Tymczasem kwantowa teleportacja wydaje się wyłamywać spod tej zasady. Einstein nazwał to zachowanie, które jest sprzeczne z teorią względności, mianem „upiornego działania na odległość”.

Dziś osiągany dystans „teleportacji” wynosi 10 metrów. Jednak wszystko wskazuje na to, że kolejne eksperymenty będą sukcesywnie go zwiększać.

– Byliśmy zdolni wykazać wysokojakościowy stan splątania pomiędzy dwoma fotonami umieszczonymi na osobnych chipach w laboratorium – powiedział po sukcesie swojej grupy badawczej Dan Llewellyn – Obydwie cząsteczki znajdywały się w tym samym stanie – dodał.