تله پورت کوانتومی با استفاده از پالسهای لیزری

بیگ بنگ: خدمه سفینه ی فضایی ِ سریال به یاد ماندنی پیشتازان فضا(Star Trek) دارای قدرت پرتوهایی هستند که مسافت طولانی بین سیارات را طی میکند. در حالی که توانایی تله پورت کوانتومی تخیلی به نظر می رسد محققان این کار را با استفاده از پالس های لیزری کوانتومی دوربرد بیش از چندین مایل درون شبکه فیبر نوری در ۲ شهر مختلف انجام دادند.

quantum-entanglementبه گزارش بیگ بنگ، گرچه روش توصیف شده در تحقیقات با راه های زیر زمینی شهری یا ایستگاه حمل نقل اتوبوسها جایگزین نمی شود، ولی می تواند برای ارتباطات شبکه ای ضد هک مثل اینترنت کوانتومی به شکل عجیبی به قدرت گرفتن ِ کامپیوترهای کوانتومی کمک کند. انتقال شی از یک نقطه ی فضا به نقطه دیگر بدون اینکه مسافتی بین دو نقطه را طی کند به نظر شبیه داستان علمی- تخیلی است، اما فیزیک کوانتومی در حقیقت توسط تله پورت کوانتومی در سال ۱۹۹۸ این کار را انجام داد. بیشترین مسافت ثبت شده برای تله پورت کوانتومی در سال ۲۰۱۲ حدود ۱۴۳ کیلومتر بین جزایر قناری لاپالما و تنریف -اسپانیا، انجام شد.

عملکرد شبح وار

تله پورت کوانتومی بر پایه ماهیت عجیب فیزیک کوانتومی است که اجزای سازنده اساسی عالم مانند ذرات زیر اتمی می توانند در یک زمان در دو یا چند مکان وجود داشته باشند. به ویژه تله پورت کوانتومی به پدیده عجیبی که به عنوان در هم تنیگی کوانتومی شناخته می شود وابسته است و می گوید اشیاء می توانند با یکدیگر مرتبط باشند و همزمان بر یکدیگر اثر کنند بدون توجه به اینکه آنها چه فاصله از یکدیگر دارند.

در حال حاضر محققان نمی توانند از طریق فضا انتقال ماده(مثلا یک انسان را) انجام دهند ولی با استفاده از انتقال کوانتومی می توانند انتقال اطلاعات پرتو از یک نقطه به نقطه دیگر را انجام دهند. تله پورت کوانتومی یک الکترون به عنوان مثال، ابتدا می تواند شامل در هم تنیدگی دو الکترون باشد. در ادامه، یکی از دو الکترون -الکترونی که منتقل میشود-می تواند در یک نقطه بماند در حالی که الکترون دیگر از لحاظ فیزیکی به هر فاصله ای که مورد نظر است، منتقل می شود.

donutsmathanچون اطلاعات با استفاده از سیگنالهای منظم مثل پالس های نوری یا الکترونها فرستاده می شوند، تله پورت کوانتومی نمی تواند با سرعتی بیشتر از سرعت نور انجام شود. دو گروه تحقیقاتی به طور مستقل تله پورت کوانتومی بیش از چندین مایل را شبکه های فیبر نوری در شهر هفئی در چین و کلگری در آلبرتا کانادا گزارش دادند. دانشمندان جزئیات یافته هایشان را ۱۹ سپتامبر ۲۰۱۶ در دو مقاله مستقل در نشریه ی فوتونیک منتشر کردند.

تکنولوژی آینده

تله پورت کوانتومی در تکنولوژیهای آینده دارای پتانسیل کلیدی است. برای نمونه در رمزنگاری کوانتومی، می توان از این روش برای انتقال ایمن اطلاعات بین دو نقطه، استفاده کرد. به علاوه مردم میتوانند با استفاده از اینترنت کوانتومی برای اشتراک گذاری اطلاعات توسط کامپیوترهای کوانتومی استفاده کنند که تحقیقاتی قبلی نشان داد که می تواند در یک لحظه محاسبات بیشتری انجام دهد.

در آینده اگر شما یک کامپیوتر کوانتومی داشته باشد، می توانید اطلاعات را به کامپیوتر کوانتومی فرستاده و مشابه محاسبات عظیم مدرن نتایج را دریافت کنید. به گفته کیانگ ژانگ، مهندس دانشگاه علم و تکنولوژی چین: هر یک از دو آزمایش تله پورت کوانتومی در سرتاسر ۱۲٫۵ کیلومتر مسیر ارتباطی بین سه موقعیت مجزا انجام شد که به خاطر پیروی از ساختار شبکه های کوانتومی آینده صورت گرفت. لازم به ذکر است آزمایش قبلی با سه موقعیت آزمایشگاهی، شامل مسافت هایی کمتر از ۱ کیلومتر بود.

sci-fi-backgroundدر آزمایشات قبلی با سه موقعیت آزمایشگاهی از پالس های نور مرئی استفاده شد که نمی تواند مسافت بیشتری درون فیبر نوری طی کند. بر عکس در مطالعات جدید اغلب از نور مادون قرمز در شبکه های ارتباط از راه دور استفاده می شود که مسافت های طولانی تری را می تواند طی کند. همچنین از شبکه های فیبر نوری برای چنین ارتباطی استفاده می کردند. مسافت های طولانی تله پورت کوانتومی ِ شامل پرتوهای لیزر همزمان سازی شده هستند تا حتی پس از حرکت طی چند مایل با فیبرهای نوری سطح ِ یک تک فوتون قابل تشخیص باشند. طبق گفته محققان، هر دو گروه از پیشرفت های اخیر در آشکارسازهای تک فوتونی ساخته شده در صنعت ارتباطات راه دور، سود برده اند.

اوی چائو سان مهندس کوانتومی دانشگاه علم وصنعت چین گفت: سیستم ما در برابر نویزهای به وجود آمده در محیط های پیچیده دنیای واقعی مقاوم است. آزمایش کلگری در کانادا انتقال سریعتری از مرتبه حدود ۱۷ فوتون در هر دقیقه در مقایسه با حدود دو فوتون در ساعت برای آزمایش هفئی در چین داشت. با این وجود طبق گفته ی “فدریس گروشانس” محقق اطلاعات کوانتومی دانشگاه پاریس فرانسه محققان کلگری این سرعت انتقال محدود را بلافاصله در کاربردهای عملی به واقعیت بدل کردند. طبق گفته گروشانس: در آینده شبکه تله پورت کوانتومی تا مقیاس ۱۰۰ کیلومتر گسترش می یابد و باعث انتقال کوانتومی بین شهری خواهد شد که شامل بهبود بازده آشکارسازها و توقف منابع اغتشاش می شود.

ترجمه: محمد حسینی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

image_pdfimage_print
(21 نفر , میانگین : 4٫67 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=56810
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. مريم گفت:

    به نظر میاد تا تله پورت کردن یه گوشى موبایل هنوز زمان زیادى باقى مونده. ولى همین که اصطلاح و عبارت تله پورت کردن وارد اذهان شده و داره میشه جاى خوشحالى داره. در گذشته تلفن کردن اتفاق خیلى مهمى به شمار میومد و در آینده اى نه چندان دور تله پورت کردن اشیا و وسائل اتفاق خیلى مهمى محسوب میشه.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *