A Yokohama Nemzeti Egyetem kutatói sikeresen teleportálták a kvantuminformációkat a gyémánton belül.
A kommunikációs fizika portálon megjelent új munkában a japán tudósok arról beszélték, hogyan sikerült megvalósítaniuk a kvantum-teleportációt. "A kvantum-teleportálás lehetővé teszi a kvantum-információk továbbítását egy másik, elérhetetlen térbe" - mondta Hideo Kosaka, a Yokohama Nemzeti Egyetem mérnöki professzora és a tanulmány szerzője. "Ez lehetővé teszi az információk továbbítását a kvantummemóriába anélkül, hogy a már tárolt adatokat feltárnák vagy megsemmisítenék" - tette hozzá.
Ebben az esetben az "elérhetetlen tér" a gyémánt belsejében lévő szénatomokból állt. A gyémánt összekapcsolt, de kellően különálló atomokból áll, ami ideális környezetet jelent a teleportáció mechanikájának teszteléséhez. Magjában mindegyik szénatom hat protont és neutronot tartalmaz, hat forgó elektron körül. Ezért, amikor az atomok egy gyémánt egyetlen szerkezetéhez kötődnek, különösen erős rácsot képeznek. De természetesen tartalmazhat hibákat is - például amikor egy nitrogénatom véletlenszerűen veszi a szénatom helyét. Egy ilyen hibát nitrogén kiürülési központnak hívnak.
A szénatomok által körülvett nitrogén atommag szerkezete létrehozza azt, amit Kosaka nanomágnesnek hív.
Az elektron és a szén izotóp manipulálására az üresedési központban Kosaka és a csapat az emberi haj szélességének körülbelül egynegyedének vezetékét a gyémánt felületéhez rögzítette. Ezután mikrohullámú sugárzást alkalmaztak egy rezgő mágneses mező létrehozására a gyémánt körül. Az elektron rögzítéséhez nitrogén "nanomágnest" használtak. Ezután rádióhullám és elektromos hullám sugárzás alkalmazásával a csapat kényszerítette az elektron spinjét, hogy összefonódjon a szén nukleáris spinjével, hogy azok ténylegesen egyréssé váljanak, és már nem tekinthetők egymástól külön. Ebben a pillanatban egy kvantum információt tartalmazó foton kerül a rendszerbe, és az elektron elnyeli azt. Ennek eredményeként az elektron az elektródot a szénre továbbítja és polarizálja, és ezzel továbbítja a kvantum információt.
A tudósok eszközét "kvantumismétlőnek" hívták, és annak segítségével az információ egyes részeit a csomópontról a csomópontra kvantummezőn keresztül továbbíthatják. A kísérlet végső célja skálázható ismétlők, amelyek lehetővé teszik az információk nagyméretű információk teleportálását. Természetesen ez nem fog megtörténni kvantum-számítógépek elosztása nélkül, amelyek komolyabb számításokat tudnak végrehajtani.
Vaszilij Makarov
