وقال علماء الفيزياء الكمومية الجسيمات لإرسال المعلومات مؤخرا هو موضوع البحث حار جدا في أحدث ورقتين، مجرد استخدام فوتون واحد - الجزيئات التي تشكل الضوء، يمكنك جعل شخصين نقل المعلومات مع بعضها البعض . هذا العمل الفذ يعتمد على خاصية فريدة من ميكانيكا الكم - غطاء ، أي، قد تكون جزيئات احتلال فعال مكانين في وقت واحد.

بشكل عام، والاتصالات (أو AC) يشير إلى عملية نقل المعلومات من المرسل إلى المتلقي. وقال بوريفوي Daki فيزيائي في جامعة فيينا والأكاديمية النمساوية للعلوم فلافيو ديل سانتو ومع ذلك، في نشر حديثا في "استعراض للحروف البدنية" ورقة ، في العالم الكمومي، قد نشر المعلومات في كلا الاتجاهين في وقت واحد - وهذه الظاهرة هي في اتجاه واحد فقط انتقال إلى المستلم من العالم المادي الكلاسيكية لا يمكن أن توجد في المعلومات من المرسل.

في اتصال الكلاسيكية، سواء كان ذلك البريد الإلكتروني، والرسائل القصيرة أو الهاتف، وجزءا لا يتجزأ من جميع المعلومات في الناقل المعلومات، ومن ثم الاتصال. قد تكون شركات الطيران هذه الجسيمات أو إشارة يمكن أن تنتقل فقط في اتجاه واحد. لجعل نفس الناقل المعلومات يمكن عكس عملية التواصل، فمن الضروري الانتظار حتى الناقل المعلومات (على سبيل المثال، والجسيمات) بعد وصوله الى الطرف المتلقي، والمتلقي ثم يحيله إلى المرسل. وبعبارة أخرى، باستخدام جسيم واحد في تبادل الاتصالات ثنائية الاتجاه واحد هو مهمة مستحيلة.

ومع ذلك، هذا البحث الجديد يجعل المستحيل ممكنا، والمفتاح الذي يكمن في "الكم تراكب" مفهوم: للقيام بذلك، ونحن بحاجة الجسيمات الكمومية في حالة تراكب، وهو ما يعني أن الجسيمات يمكن أن "وجود" في مواقع مختلفة على. وهكذا، يمكن للجزيئات أن يكون في وقت واحد موقعين تشفيرها المعلومات في جزيئات الكم واحدة - وزوج واحد من الفيزياء الكلاسيكية هو مهمة مستحيلة.

هذا هو بالضبط كيف نفعل ذلك؟ ولنا أن نتخيل السيناريو التالي:

أليس وبوب كل منهم في موقعين مختلفين تفصل بينهما مسافة معينة. في الفيزياء الكلاسيكية القياسية، أليس وبوب تريد أن يكون الفوتونات الخاصة بهم، من أجل رسائل ترسل في وقت واحد مع بعضها البعض، حيث كل الجسيمات نقل الضوء أو بت واحد هو 0 أو 1.

إذا كان الناقل واحد (سرعة لا تتجاوز سرعة الضوء) من الوقت اللازم لزمن الانتشار بين أليس وبوب، ووقت الاتصال يسمح أطول من ، ثم أنها ليست سوى نقل في اتجاه واحد للمعلومات من أليس تمريرها إلى بوب (السهم الأزرق) أو بوب أليس (السهم الأحمر). | المصدر:

ومع ذلك، اذا كانت لديك أليس وبوب نفس الفوتون في حالة تراكب، فإنها يمكن أن يتم تشفيرها (0 أو 1) من الفوتون، بعد ترميز ومن ثم إرساله مرة أخرى إلى الجانب الآخر. وهم كل الفوتونات التلاعب يحدد في نهاية المطاف الذي يتلقى هذا الفوتون: إذا أليس وبوب هي نفس الشيء الإرسال (0 أو كلاهما 1)، وسوف تلقى الفوتون من قبل أليس، وإذا لم ينتقل بت مباراة، ثم الفوتون سيكون بوب الواردة. لأنهم يعرفون الترميز الخاصة بهم هو 0 أو 1، وبالتالي سوف تكون قادرة على الفور معرفة كل ترميز الآخر هو 0 أو 1.

تراكب الناقل المعلومات في الكم التغلب على هذا القيد، والاتصالات في اتجاهين. | المصدر:

من أجل إظهار أن هذه النظرية عمليا، فيزياء تجريبية في جامعة فيينا وفيليب والتر ديل سانتو، Daki مع زملائهم على ورقة ذكرت في سياق مظاهرة التجريبية من هذه التكنولوجيا سوف تنشر في ورقة أخرى في .

والتر وزملاؤه تحتاج الميناءين - جهاز مصمم موقفا وسطا بين أليس وبوب، على سبيل المثال، من أجل تحقيق مقسم الأشعة مفهوم ما يمكن تحقيقه: عندما تضرب الجزيئات جهاز المعلومات حمل، يمكن تحديد أنه إما ينعكس إلى أليس، أو لبوب.

الجزيئات في أوضاع مركبة A و B. في الوقت t = 0 ،، أليس وبوب الجسيمات ترميز لهم وإرسالها إلى الطرف الآخر. بعد الطريقة نقل، والجسيمات تواجه الجهاز بأكمله، بطريقة متماسكة "شبه تعكس" و "الانعكاسية". | المصدر:

من أجل إظهار أن هذا النوع من الاتصال هو ممكن، وأنها سوف انبعاث فوتون واحد من خلال سلسلة من المناشير والأجهزة البصرية الأخرى. وبعد أن قدم هذا النظام البصري الفوتون الدولة تراكب، فإنه يمكن أن ينتقل في وقت واحد لأليس وبوب.

جهاز التجريبية: أليس وبوب على التوالي تحتل مناطق تعكس ما وميغابايت، ولكل منها مرحلة الكريستال السائل يتم ضبط مثبط LC. بعد عبورها الثاني BS2 شعاع الخائن، سوف يتم الكشف عن الفوتون من قبل أليس أو بوب. | المصدر:

الباحثون الموجات الكهرومغناطيسية عن طريق تغيير الضوء مرحلة ، أي، لضبط الموقف من قمم وقيعان ليتم تشفيرها هو 0 أو 1 الفوتون في الميناء. ثم، في حين أرسلت الفوتونات في كل ميناء لبعضها البعض، وكانت الطريقة في نقل الفوتونات تتفاعل مع نفسها، مثل موجات كما تدخل لتشكيل نمط التداخل إما تعزز بعضها البعض أو إلغاء كل من الآخر. هذا وسوف يحدد سيتم استلام تدخل الفوتون النهائي أليس أو بوب الواردة.

بدلا من ذلك، هذا وسيلة، بحيث أليس وبوب أن نعرف تم إرسالها إلى بت الخاصة (المعلومات) هو. على سبيل المثال، إذا تم الكشف الفوتون أليس، عرفت بوب مع بت مقابل لها، والعكس بالعكس. وهكذا، مع المثال الأخير من زمن الانتشار في اتجاه واحد وتستخدم في حالة الفيزياء الكلاسيكية، أكملت أليس وبوب عملية لإرسال واستقبال المعلومات.

النتائج التجريبية تثبت المفهوم الجديد للتعزيز الاتصالات أمن و الغفلية . خصوصا في هذه العملية، يتم إخفاء اتجاه الاتصالات أيضا، الأمر الذي يجعل المتنصت لا يمكن التمييز بين من هو المرسل، الذي هو المستفيد. ولعل سرعة وأمن الاتصالات الكم وبالتالي يمكن الحصول على مزيد من التحسين. طبيعة غريبة لميكانيكا الكم استغرق أيضا مفاجأة لنا مرة أخرى يشعر مفاجأة.

المصدر المرجعي:

F. ديل سانتو وB. Daki اتجاهين التواصل مع الجسيمات الكمومية واحد المادية مراجعة خطابات المجلد 120، 9 فبراير 2018، ص 060503. دوى: 10.1103 ..... / PhysRevLett.120.060503.

.. F. ماسا وآخرون التجريبية في اتجاهين الاتصالات مع واحد الفوتون أرخايف :. +1802.05102 أرسلت 14 فبراير.

تحرير: آها

المواد الشعبية الأخيرة TOP10

انقر على العنوان لعرض