Китай по пътя към телепортацията

Физикът Пан Жиан-Вей е този, който стои зад първия опит за установяване на квантова комуникация между Земята и Космоса – експеримент, който ще започне с изстрелването на сателит през юни, съобщи списание Nature. Array

Квантовата телепортация е система, при която два фотона светлина – или два йона на вещество, са подредени по такъв начин, че промените в един от тях незабавно провокират промяна в другия, като промяната между двете частици може да се предава на доста голямо разстояние.

В бъдеще въз основа на концепцията на квантовата телепортация могат да бъдат създавани евтини и много високоскоростни комуникационни системи, които не се нуждаят от традиционните сигнали.

Сателитът ще тества дали квантовото заплитане може да се простира на по-голямо разстояние от сегашния рекорд от 1000 километра чрез изстрелване на отделни заплетени фотони от Космоса до отделни наземни бази на планетата. Освен това, ще опита да телепортира информация на огромното разстояние.

На 8 януари Пан, който работи в Университета за наука и технологии в Хефей, Китай, спечели национална награда от $30 000 за приноса си в квантовата наука. Той говори пред Nature за това защо експериментите му са нужни, както и за промяната в китайските космически мисии.

Ученият споделя, че до момента проектът върви по план, но въпреки това пред реализацията му има много въпросителни.

Сателитът ще лети с наистина огромна скорост и ще обикаля около планетата само за 90 минути. Това ще доведе до огромна турболенция и други проблеми, така че изстрелването на фотони може да бъде сериозно засегнато.

Освен това китайският екип трябва да се справи с „шума“, който създават слънчевата светлина, Луната и силно осветените градове.

„Първата ни задача е да проверим дали можем да установим квантово разпределение (кодиране и споделяне на криптирана информация чрез квантовите качества на фотоните), между земната станция в Пекин и сателита, както и между него и Виена. След това ще видим дали е възможно да установим връзка между Пекин и Виена, използвайки сателита като посредник“, обяснява Пан.

По думите му втората стъпка ще бъде разпределение на дълги разстояния от над 1000 километра. На сателита има устройства, които могат да създадат двойка заплетени фотони. Един от тях ще бъде изстрелян към станция в Тибет, а другия в Лиян.

Разстоянието между двете наземни станции е около 1200 километра, а предишните подобни тестове са правени на няколкостотин километра.

Според Пан малцина са тези, които се съмняват в квантовата механика, но ако искаме да навлезем в новата епоха на физиката трябва да достигнем до пределите на тази. На теория квантовото заплитане може да съществува на всякакво разстояние, но първо трябва да се провери дали пред него няма някакъв физически предел.

„Хората питат дали има някакъв вид граница между класическия и квантовия свят. Надяваме се да изградим някакъв вид макроскопична система, в която да покажем, че кванотовият феномен съществува“, казва физикът.

В бъдеще екипът му се надява, че ще може да извърши квантово разпределение между Земята и Луната. Това ще отвори вратата за тестване на телепортация. Учените ще изстрелят един фотон от заплетена двойка от станция в Тибет до спътника. След това квантовото състояние на трети фотон ще бъде телепортирано в космоса, като заплетения фотон, останал в станцията, ще се използва като проводник.

Пан твърди, че новата роля на Китай в света задължава страната да развива наука, която може да помогне на всички. Той отбелязва, че научните среди имат все по-голяма роля в изследването на сателити, което преди е било отговорност единствено на армията и индустрията.

През май 2010 г. беше съобщено, че китайски физици са успели успешно да предадат информация между два фотона на рекордно дълго разстояние от 16 км, без наличието на каквито и да било кабели или други линии. Първият рекорд на система за квантова телепортация не е надвишавал неколкостотин метра.