Гэрлийн квант төлөвийг 30 гаруй км (ойролцоогоор 18 миль) шилэн кабелиар, интернэтийн асар их урсгал дунд амжилттайгаар телепортаци хийжээ. Өмнө нь боломжгүй гэж тооцогдож байсан энэ инженерийн гайхамшгийг АНУ-ын судлаачид 2024 онд бодит болгожээ.
Энэ нь өглөөний замын түгжрэлийг тойрон ажилдаа шууд очих эсвэл дуртай муурны бичлэгээ хурдан татах боломжийг шууд бүрдүүлэхгүй ч, одоо байгаа дэд бүтцээр дамжуулан квант төлөвийг телепортаци хийх чадвар нь квант холболттой тооцооллын сүлжээ, сайжруулсан шифрлэл, шинэ төрлийн хүчирхэг мэдрэгч технологийг хөгжүүлэхэд асар том алхам болж байна.
“Энэ үнэхээр гайхалтай, учир нь хэн ч үүнийг боломжтой гэж бодож байгаагүй” хэмээн судалгааг удирдсан Нортвестерн их сургуулийн компьютерийн инженер Прем Кумар хэлжээ.
“Манай судалгаа нь дараагийн үеийн квант болон уламжлалт сүлжээг нэгэн зэрэг ашиглах боломжтой замыг харуулж байна. Үндсэндээ, энэ нь квант харилцааг дараагийн түвшинд хүргэх хаалгыг нээж өгч байна.”
Энэхүү процесс нь “Оддын аялал” кинонд гардаг хоромхон зуур зорчигчдыг цаг, орон зайгаар нэвтрүүлдэг телепортаци системтэй төстэй мэт харагдаж болох ч, бодит байдал дээр нэг объектын квант боломжийг нөгөө объект руу шилжүүлэхийн тулд эхний объектын төлөвийг бүрэн устгах шаардлагатай байдаг.
Хэдийгээр хоёр объектын хэмжилтийн үр дүн нэгэн зэрэг тогтдог ч, тэдгээрийн квант төлөвийг орооцолдуулахын тулд орон зайн хооронд мэдээллийн нэгэн давалгаа илгээх хэрэгтэй болдог.
Шив шинэхэн сахар шиг, ямар ч объектын квант төлөв нь тодорхойгүй олон боломжит төлөвийн бүрхэг бүрхүүлтэй байдаг бөгөөд үүнийг үүссэнийх нь дараахан бодит байдал болгон хувиргах эрсдэлтэй. Хэрэв тусгай хамгаалалт хийгээгүй бол цахилгаан соронзон долгион, дулааны молекулуудын хөдөлгөөн нь энэ квант төлөвийг хялбархан устгаж, энгийн төлөв рүү шилжүүлдэг.
Квант төлөвийг компьютер дотор хамгаалах нь нэг хэрэг. Харин 400 гигабит/секундийн хурдтай интернэтийн урсгал дунд банкны гүйлгээ, муурны бичлэг, текст мессежүүдийн дундуур ганц фотоны квант төлөвийг хадгалж илгээх нь хамаагүй хэцүү ажил юм. Үүнийг хийх нь сахарлаг хөвөнг Миссисипи мөрөнд хаячхаад, эцэст нь яг анхных шиг амттай байхыг хүлээхтэй адил гэсэн үг.
Энэхүү сорилтыг даван туулахын тулд судалгааны баг фотоны дамжих сувгийг хязгаарлаж, бусад долгионтой холилдох магадлалыг бууруулах олон арга ашиглажээ.
“Бид гэрлийн сарних үйл явцыг нарийн судалж, фотонуудаа сарнил хамгийн бага байх боломжит цэгт байрлуулсан” гэж Кумар тайлбарлав.
“Бид квант харилцааг, уламжлалт холбооны сувгуудтай зэрэгцэн, ямар ч хөндлөнгийн нөлөөгүйгээр гүйцэтгэж болохыг олж тогтоолоо.”
Өмнө нь бусад судалгааны багууд интернэт орчныг дуурайлган квант мэдээллийг уламжлалт өгөгдөлтэй хамт дамжуулж байсан бол, Кумарын баг бодит интернет урсгал дунд квант төлөвийг анх удаа телепортаци хийсэн анхны судлаачид болж байна.
Энэхүү судалгааны үр дүн нь квант интернет зайлшгүй бий болохыг улам бататгаж, компьютерийн инженерүүдэд хэмжилт, хяналт, шифрлэл, тооцооллын цоо шинэ хэрэгслүүдийг гаргаж өгөхөөс гадна, интернетийн дэд бүтцийг шинээр бүтээх шаардлагагүй гэдгийг харуулж байна.
“Квант телепортаци нь газар зүйн хувьд алслагдсан цэгүүдийг аюулгүй холбох боломжийг олгодог” гэж Кумар хэлэв.
“Гэхдээ олон хүн гэрлийн бөөмсийг дамжуулахын тулд тусгай дэд бүтэц барих нь ашиггүй гэж үзэж байсан. Хэрэв бид тохиромжтой долгионы уртыг сонговол, шинэ дэд бүтэц барих шаардлагагүй. Уламжлалт харилцаа холбоо, квант харилцаа зэрэгцэн орших боломжтой.”
Энэхүү судалгаа Optica сэтгүүлд хэвлэгдсэн байна.
sciencealert.com
