הטלפורטציה הקוונטית היא תהליך שמעביר את מצב הקוונטי של חלקיק ממקום אחד למשנהו מבלי לשדר את החלקיק עצמו.הוא מסתמך על סבך קוונטי, תופעה שבה שני חלקיקים הופכים לתואמים כך שמדידה אחת משפיעה באופן מיידי על האחר, ללא קשר למרחק. רחוק מעקרונות תקשורתיים פיזיים, טכניקה זו נעה מידע קוונטי – "המדינה" הבסיסית של מערכת – הופכת אבן דרך ניסיונית למאות ק"מכאן ופעולות טלוויזיה קודמות, מאז שציינו, מאז שציינו, בדיקה ראשונית, מאז שציפית, צ'ארלס, וקוויטלנטומנטאלית, וקוויטימאלית, מאז תחילתה, בדיקה ראשונית, מאז שקדמה, מאז שקדמה, מאז שקדמה, מאז שציפית, בדיקה תיאורטית, בדיקה, וקווי טלוויזיה, וקווי טלוויזיה, מאז 1993, וקווי תקשורתיתמטית, החל מקודמתית, וקווי תקשורתית, כבר, כבר, החל מקווי טלוויזיה, החל מקודמתית, מאז שציפית, וקווי טלוויזיה, מאז שציפית, החל מקודמת, מאז שציפית, מאז שציינו, החל מקווי טלוויזיה, החל מקווי טלוויזיה, החל מקווי טלוויזיה, החל מקודמתית, מאז שקדמה,

עקרונות הליבה של אלקטרוניקה קוונטית

שילוב וכדורי בל

הבסיס של טלגרף קוונטי הוא גם מסבך.כאשר שתי נקודות (פיסות קוונטיות) מסובכות, המדינה המשולבת שלהם אינה יכולה להיות מתוארת באופן עצמאי; הם יוצרים מערכת משותפת.המדינות הנפוצות ביותר הן מדינות בל: ⁇ + ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / 2, / ⁇ / ⁇ / ⁇ / 2, / ⁇ / 2 ) / ⁇ / ⁇ / 2 / ⁇ / 2 / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / 2, / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / 2, 2, 2, 2, 2, / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ / ⁇ /

פרוטוקול הטלפורטציה

פרוטוקול הטלפורטציה מורכב משלושה שלבים: סבך, מדידה, ושיקום.

  • (ב) הכנת ה-FLT:1, אליס ובוב חולקים זוג מסובך (חלקיקים B ו- C) בתחילה, שום מידע על המדינה; ⁇ הוא נוכח ב- B או C.
  • Bell מדידת: 1FLT [=A] אליס מבצעת מדידת משותפת על חלקיקים A (הכוללים את ה- ⁇ ] וחצי שלה של זוג מסובך (חלקיק B) המדידה הזו מבססת את המערכת המשולבת של A ו- B לאחת מארבע מדינות בל. המדידה הורסת את המדינה המקורית | ⁇ על A ומיד מקשרת את התוצאה לחלקיק של בוב.
  • (FLT:0) תקשורת קלאסית ושיקום: FLT:1אליס שולחת את התוצאה של מדידת בל (שני ביטים קלאסיים) לבוב על כל ערוץ קונבנציונלי (למשל, כבל אופטי או רדיו) בהתבסס על ביטים שהתקבלו, בוב חל על ניתוח יחידה ספציפי (שער קוונטי) לחלקיק C. פעולה זו בדיוק משכפלת את המדינה.

באופן קריטי, המדינה המקורית | ⁇ נהרסת במהלך מדידת בל - זה מסמיך את המשפט הלא-ממסדי, האוסר על ביצוע עותק מושלם של מדינה קוונטית לא ידועה. Teleportation ובכך מעביר, ולא עותקים, מידע קוונטי.

תפקידה של התקשורת הקלאסית

תקשורת קלאסית היא הכרחית בטלפורטציה קוונטית.ללא זה, בוב לא ידע איזו טרנספורמציה יחידה לחול. כי מידע קלאסי אינו יכול לעלות על מהירות האור, הטלפורטציה אינה מאפשרת תקשורת מהירה יותר מהאור.שני ה bits הקלאסיים לנסוע במהירות הקלה, כך שהתהליך הכולל מכבד את היחסות.ערוץ הקלאסי זה גם מציג חריפות כי גבולות יעילים באמצעות חישוב פרוטוקולים מבוססי תקשורת.

דרישות טכנולוגיות מפתח

שמירה על Entanglement

שילוב הוא שברירי.אינטראקציות עם הסביבה גורם ניתוק, אשר הורס את הקורלציה חיונית לטלפורטציה.כדי לשמור על סבך על מרחק, החוקרים משתמשים בסיבים אופטיים נמוכים, קישורים לייזרים מהחלל החופשי, או אפילו ערוצי לוויין.הם גם מעסיקים טכניקות כמו הסתה מסבך כדי לטהר באופן חלקי את המדינות הסבך המוזנחות.

סיקור: Quantum Returners and Long-Distance Teleportation

שידור ישיר של פוטונים מבוכים לאורך סיבים אופטיים ארוכים סובלים מאובדן אקספוננציאלי.כדי להתגבר על זה, החזרי הקוונטים מוצעים. a קוונטי חוזר מחלק את המרחק הכולל לתוך פלחים קטנים יותר, קובע סבך בכל פלח, ולאחר מכן מבצע החלפת סבך לחיבורם. ⁇ קוונטית היא הפעולה הבסיסית בחילופים אלה לאחרונה הוכיחו את החדירה מעל סיבי רשת אינטרנט, עם ריצוף גבוה של עשרות קילומטרים.

יישומים מעשיים Beyond Theory

רשתות תקשורת קוונטיות

טלגרף קוונטי מאפשר העברת מאובטח של מדינות קוונטיות בין צמתים ברשת.זה חיוני לבניית אינטרנט קוונטי, שבו ניתן לטלפורט בין מעבדים קוונטיים, המאפשרים מפיץ מחשוב קוונטי ו תקשורת בטוחה.חברות וקבוצות מחקר ברחבי העולם לפתח רשתות הקוונטיות מטרופוליניים - למשל, ב Hefei (), טוקיו וקיימברידג' (ארה"ב משתמשים אלה ברשתות תקשורת אלקטרו-ת לחיבור פיזיות.

המונחים: Quantum Computing

מחשבים קוונטיים בקנה מידה גדול עשויים לכלול מעבדים קוונטיים קטנים יותר הקשורים לטלפורטציה.במקום להעביר נקודות פיזיות בין צ'יפס, העברת טלפורטציה במדינות קוונטיות, שמירה על קוהרנטיות.אדריכלות זו מאפשרת תיקון מודולרי וטעייה קלה יותר.לדוגמה, שידור יכול ליישם שערי הקוונטים בין qubits במעבדים שונים - הידועות פורטל - תוך שימוש ביכולות של קוה-כאלה של מכשירים קוונטיים.

העברת נתונים בטוחה (Quantum Key Distribution)

בעוד שהתפלגות מפתח קוונטית (QKD) מבוססת לעתים קרובות על שידור ישיר של qubits, טלפורטציה מציעה אלטרנטיבה: פרוטוקול QKD מבוסס הטלפורטציה. בתכנית זו, מדינה מובנת מאליס לבוב כדי להקים מפתחות סודיים. כי הטלפורטציה אינה חושפת את המדינה המועברת לערוץ באותו אופן, היא יכולה להיות חזקה יותר נגד התקפות מסוימות והפסדים בסיסיים יותר עבור הצפנה חישובית.

אתגרים וגבול מחקר נוכחי

פידלות ותיקון שגיאות

הצלחתה של טלגרף קוונטי נמדדת על ידי נאמנות - כמה מדויק המדינה המברקת תואמת את המקורי.פידלות ניתן להשפיל על ידי הסתבכות לא מושלמת, אובדן במהלך שידור, ורעש במדידת בל. ניסויים מודרניים להשיג נאמנות מעל 90%, אבל מתקרב ⁇ 9% הוא הכרחי עבור רשתות תיקון שגיאות קוונטיות לא מוצדקות ניתן להשתמש בקודים כדי להגן על מדינות טלפורט, אבל דורש מקורות נוספים של גלאיות עובד על משאבים.

עקבו אחרי Teleportation

רוב ההפגנות לטלפורטציה הן אירועים חד-פעמיים: אחד מטלפורטים במשרה מסוימת (כדי להיות שימושי, טלפורטציה חייבת לפעול בשיעורים גבוהים (למשל, מיליוני qubitsed ל-II) ולתמוך במדינות מרובות-קוויביט.זה דורש מספרxing, אלקטרוניקה מהירה וסינתזה מדויקת.

אלקטרוניקה מבוססת לווין

הניסויים הלווין Micius (2016–2020) סימנו אבן דרך על ידי השגת טלגרף קוונטי מתחנת קרקע ללוויינים ולהיפך.מבחנים אלה השתמשו במקור מלוטש, עם מדידות בל שבוצעו על הקרקע.הלווין לאחר מכן מסר את המידע הקלאסי כדי לשחזר את המדינה.

עתיד הטלפורטציה הקוונטית

כמו טכנולוגיה בוגרת, תוכנית התקשורת הקוונטית תעבור מהפגנות מעבדה לתשתיות בעולם האמיתי.הברית האירופית הקוונטי, תוכנית האנרגיה של מחלקת האנרגיה של ארה"ב לאינטרנט קוונטי, וניסויי הקוונטים של סין ב-Space Scale (QueenSS) הם כולם משקיעים ברשתות מבוססות תקשורת אטומית. בתוך עשור, אנו עשויים לראות את רשת הקוונטית המשולבת הראשונה המקשרת מספר ערים, תוך שימוש בחיישנים קוונטיים כמו גם במנגנוני תקשורת חללים, כמו גם עם אטומיים, עם אטומיים, כמו גם עם חיישנים דמויי אבטחה, כמו גם עם אטומיים, וסגנונות של מערכות אבטחה, כמו אטומיים, כמו אטומיים, כמו חיישנים, כמו גם אטומיים, כמו אטומיים, כמו גם עם חיישנים, כמו גם חיישנים, עם פונקציות אבטחה, עם פונקציות אבטחה, עם אבטחה, עם אבטחה, תוך עשור.

השילוב של סבך, מדידה ותקשורת קלאסית המגדירה את התקשורת האלקטרונית יישאר ניתוח ליבה של טכנולוגיות קוונטיות. בעוד שטלפורט אובייקטים מקרוסקופיים נשאר מדע בדיוני, היכולת להעביר מדינות קוונטיות פותחת באופן אמין דלתות לאבטחה דיפלומטיה, חישוב מבוזר והבנה עמוקה יותר של היקום.

מסקנה

הטלפורטציה הקוונטית היא הרבה יותר מאשר סקרנות תיאורטית.זהו פרוטוקול מעשי המאפשר העברת מידע קוונטי ללא העברת חלקיק המוביל.על ידי מינוף סבך ותקשורת קלאסית, היא פותרת את המגבלה הבסיסית של המשפט הלא-מבודד.קצב ההתקדמות הניסויית - מקילומטרים של סיבים ועד לקשרי לוויין בין-יבשתיים - מדגימה את החשיבות והחשיבות של תקשורת קוונטית, אך היא בגדר מסגרת של קווידקנות סביבתית, אך היא עדיין חסימה, אך היא עדיין חסימה של מערכות תקשורת קווירית, אך היא עדיין נית, אך היא עדיין מדרגה, אך היא עדיין סודיות, אך היא בעלת מבנה קווירית, אך היא עדיין חסימה, אך היא עדיין חסימה של מערכות תקשורת קווירית, אך היא עדיין כפלית, אך היא עדיין כפלית, אך היא עדיין חסימה של מערכות תקשורת סביבתית, אך היא עדיין כפלית, אך היא בעלת טווחית, אך היא בעלת טווחית, אך היא בעלת טווחית, אך היא עדיין גבוהה, אך היא עדיין גבוהה יותר, אך היא בעלת טווח, אך היא בעלת טווח תקשורת קווידקירה, אך היא בעלת טווח, אך היא בעלת טווח תקשורת קווי תקשורת קווידקנות, אך היא עדיין סודיות, אך היא עדיין גבוהה יותר, אך היא

(בקריאה נוספת, ראה את ההצעה המקורית של C. H. בנט ואל., "לרכוש מדינה קוונטית לא ידועה באמצעות ערוצים כפולים ואינשטיין-פולסקי-רוסן" (PLT: 0: 9) והפגנת הטלקום האחרונה של 143 ק"מ בחלל חופשי על ידי J.N et al., איור 2, 2018: FLT5: LT5th) באמצעות סקירה קוונטית של לוויינים באינטרנט הוא ניתן לתאר את ה-D.