ETH Zürich’i töörühm sooritas tahkise sees kvantteleportatsiooni

ETH Zürich’i (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) füüsikud teleporteerisid arvutikiibi sarnases tahkises kvantinformatsiooni.

Teadusajakirjas Nature avaldatud artikkel kirjeldab, kuidas töörühmal õnnestus informatsiooni teleporteerida 6 mm kaugusele, ühest kiibi servast teise. Andmekandjad seejuures asukohta ei vahetanud.

„Oluline osa maailma infovahetusest toimub elektromagnetiliselt, näiteks mobiilside korral mikrolainekiirgusega, fiiberkaablites aga optilise kiirgusega,“ selgitas ETH füüsikaosakonna professor ning töö esiautor Andreas Wallraff. „Meie tehtu on mehaaniliselt võrreldav ulmeseriaalis Star Trek kasutatud teleportatsioonikiirega. Teleporteeritav olem ei liigu punktist A punkti B, vaid ilmub lugemisel punktis B ning kaob seejuures punktist A,“ lisas Wallraff. Informatsiooni teleporteerimine on võimalik saatja ning vastuvõtja vahelise kvantpõimituse tõttu, mis luuakse enne infovahetust. Põimitud olekus osakesed saab teineteisest eraldada ilma, et nende superpositsioon häiruks (loe siit)

Möödunud aastal teleporteerisid austria teadlased informatsiooni Las Palmast Tenerifele. Saari eraldab enam kui 100 km Atlandi ookeani. Kuuest millimeetrist kaugemaid teleporteerimisi on olnud teisigi, ent ETH katse oli fundamentaalselt erinev, sest informatsioon teleporteeriti tahkise sees. Veelgi enam, selleks kasutati nähtavat valgust ning optilist süsteemi. „Optilised komponendid on vähemasti praeguses kvantarvutite teaduses olulisel kohal,“ ütles Wallraff.

Lisaks on ETH aparaat väga kiire, sest suudab lülitada ligikaudu 10000 kvantbitti sekundis. Kvantbitt, milleks võib olla näiteks footoni polarisatsiooni olek, on vähim kvantinformatsiooni ühik.

Töörühma edasine plaan on suurendada infoedastuse vahemaad ning proovida, kas informatsiooni saab teleporteerida kahe eraldiseisva kiibi vahel. Projekti laiem eesmärk on viia tahkised teineteisest kaugusele, mis oleks võrreldav kaasaegses optilistes sidesüsteemis kasutatavate vahemaadega.

„Teleportatsioon on kvantinformatsioonitöötluses oluline nii nüüd kui pärast,“ ütles Wallraff, „näiteks kvantprotsessori osiste andmevahetuses.“ Võrreldes klassikalise arvutiga on kvantprotsessori andmetihedus oluliselt suurem. Ka info töötlemine on efektiivsem.

Allikas: Phys.org, Sciencenews.org