Kuantum teleportasyon, bir yerden diğerine bir parçacığın kuantum durumunu bir başka yerden diğerine transfer eden bir süreçtir. kuantum entanglemente, iki parçacığın birbirine bağlı olduğu bir fenomendir, böylece bir tane uzaktan etkiler, çünkü fiziksel maddeden farklı olarak, bu teknik kuantum bilgilerine yol açıyor - gelecekteki kuantum teknolojileri için temel bir temel “devlet” olarak kuantum teknolojileri. İlk olarak 1993 yılında Charles Bennett ve meslektaşları tarafından önerilen, kuantum iletişim teknolojilerinin temelleri, gelecekteki uygulamaları, gelecekteki uygulamaları, gelecekteki uygulamaları, gerçek hedeflerin ve gerçek zamanlı olarak, kuantum teknolojilerinin temelleri araştırdığı bir fenomendir.

Kuantum Teleportasyonunun Temel Prensipleri

Kuantum Entanglement ve Bell Devletler

kuantum teleportasyon temeli entanglement. iki qubits (quantum bitleri) çok katılıldığında, birleşik devlet bağımsız olarak tanımlanamaz; onlar bir ortak sistem oluşturur.En yaygın entangaç devletlerdir: | ⁇ + ⁇ = (|00 ⁇ + |11 ⁇ ) / UTC2, | ⁇ = (|00 ⁇ ⁇ |benzervasyonlar ve daha sonra kesin bir şekilde yapılır.

Teleportasyon Protokolü

Teleportasyon protokolü üç adımdan oluşur: entanglement, ölçüm ve yeniden inşa.

  • [FONT:0)Entanglement hazırlığı: [Dönetici: ] Alice ve Bob bir entanglanmış çift (parçacık B ve C) ilk olarak, B veya C'de yer alan devlet hakkında bilgi yoktur.
  • [FONT:0)Bell ölçüm: [Dönetici: 0,3,3) Alice, bir parçacık üzerinde ortak bir ölçüm gerçekleştiriyor (konuşak çiftin yarısı) ve entangak çift (parçacık B) Bu ölçüm projeleri A ve B'nin bir araya gelen dört Bell eyaletinin bir parçası haline geldi.
  • [FONT=0]Klasik iletişim ve yeniden yapılandırma: [Dönetici: [Dönetici:0) Alice, Bell'in (iki klasik bit) sonucuna tam olarak, herhangi bir konvansiyonel kanaldan (örneğin, fiber optik kablo veya radyo) katılacaktır.

Eleştirel olarak, orijinal devlet | ⁇ Bell ölçümü sırasında tahrip edilir - bu, bilinmeyen bir kuantum devletin mükemmel bir kopyasını yasaklayan, kuantum bilgileri yerine transferleri.

Klasik İletişimin Rolü

Klasik iletişim kuantum teleportasyonda vazgeçilmezdir.Bunun dışında, Bob hangi birimsel dönüşümün uygulanmasına ilişkin olduğunu bilmiyordu. Çünkü klasik bilgiler ışık hızını aşamaz, teleportasyon daha hızlı iletişim sağlar. iki klasik bitler en iyi ışık hızında seyahat eder, bu yüzden genel süreç göreli bir şekilde saygı gösterir.

Key Technological Gereksinimler

Entanglementing

Entanglement kırılgandır. Çevre ile etkileşimler, kısmen entangaçlanmış devletler için korelasyonları yok eden, Micius uydusu (veya uzay optikleri, yüksek alanı lazer bağlantıları, hatta uydu kanalları kullanarak, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte ve kutuplaşma ile ilgili temelleri ortadan kaldırmak için de çalışır.

Kuantum Tekrarlayıcılar ve Uzun Süreli Görüntü

Uzun optik fiberlerin üzerindeki direkt iletimi, üst düzeyin üstesinden gelmek için üst düzeye doğru ilerler.Bu takasın üstesinden gelmek için, kuantum ışınlamaları, yüksek sadakatle on kilometreyi genişletir, gelecekteki kuantum internet segmentinde entangaçlar oluşturur.

Teorik Uygulamanın Ötesinde Pratik Uygulamalar

Kuantum İletişim Ağı

Kuantum teleportasyon, dünya çapındaki kuantum devletlerinin güvenli transferlerini sağlar. Örneğin, Hefei (), Tokyo ve Cambridge (USA) Bu ağlar, kuantum işlemciler arasında teleportaj edilebilir, kuantum hesaplama ve güvenli iletişim kurma imkanı sağlar.

Dağılış Kuantum Hesaplaması

Büyük ölçekli kuantum bilgisayarları, teleportasyon ile bağlantılı birden küçük kuantum işlemcilerden oluşabilir.Geçmiş fiziksel qubits arasında hareket etmek yerine, teleportasyon transferleri kuantum devletleri, koherence korumak. Bu mimari modüler ölçeklendirme ve daha kolay hata düzeltmesine izin verir. Örneğin, teleportasyon farklı işlemciler arasındaki kuantum kapıları uygulayabilir - kapı teleportasyon olarak bilinir - yakın vadeli kuantum cihazların yeteneklerini genişletebilir.

Güvenli Veri İletim (Quantum Anahtar Dağıtımı)

kuantum anahtar dağıtım (QKD) genellikle kanallarını aynı şekilde ortaya çıkarmak için Alice'den teleportasyona dayalı bir QKD protokolü. Bu programda, kuantum şifreleme ve güvenli multiparti hesaplama için temel bir durumdur. çünkü teleportasyon aynı şekilde kanala aktarılamaz, belirli saldırılara ve kayıplara karşı daha sağlam olabilir.

Meydanlar ve Güncel Araştırma Frontiers

Fidelity ve Hata Düzeltme

kuantum teleportasyon başarısı, sadakatle ölçülmektedir - teleported devlet orijinali nasıl doğrulasa. Fidelity teleported devletler tarafından bozulabilir, ancak Bell ölçümünde gürültü ve kaynak kullanımı sırasında araştırmacılar, özellikle de entangaçlanmış kaynakların kalitesini artırmak için kullanılabilirler ve sensörlere yaklaşmaktadır.

Yukarı Teleportasyon

Çoğu teleportasyon gösterileri tek kelime olaylarıdır: Bir kerede bir kez telgrafı ile iletişim kurmak, teleportasyon yüksek oranda (örneğin, milyonlarca telgraflı qubitki) ve çok yönlü devletlere vaat etmek gerekir.Bu çok yönlü, hızlı elektronik ve hassas senkronizasyon gerektirir.

Uydu tabanlı Teleportasyon

Micius uydu deneyleri (2016 ⁇ ), bir zemin istasyonundan uyduya kadar kuantum teleportasyon elde ederek bir kilometre işaret etti. Bu testler, küresel ölçekli kuantum internet üzerinden yapılan ölçümlerle bir araya gelmek için bir alt bağlantı kurdu. Sonuçlar, dünya çapındaki kuantum internete doğru teleportasyon mesafelerini 1,400 km'e kadar doğru bir şekilde yeniden inşa etmek için bir adım attı.

Kuantum Teleportasyonunun Geleceği

Teknoloji olgunlaştığı gibi, kuantum teleportasyon, laboratuvar gösterilerinden gerçek dünya altyapısına geçiş yapacak. Avrupa Kuantum İnternet İttifakı, ABD Enerji Bakanlığı kuantum bilgisayarları ve sensörler için teleportasyonunu kullanarak, Çin'in kuantum deneylerini Uzay Scale (QUESS) programından başlayarak, on yıl boyunca atomik ağlara yatırım yapacak.

Teleportasyon tanımlayan entanglement, ölçüm ve klasik iletişimin kombinasyonu kuantum teknolojileri için temel bir işlem olarak kalacaktır. Teleportoskopik nesneler bilim kurgusu kalırken, kuantum devletlerini güvenilir bir şekilde güvenli diplomasiye, dağıtılmış bir hesaplamaya kapı açma yeteneği ve evrenin daha derin bir anlayışa yol açıyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kuantum teleportasyon teorik bir meraktan çok daha fazlasıdır. Modelleme parçacığı taşımadan kuantum bilgi aktarımına olanak sağlayan pratik bir protokoldür.Inlangıç ve klasik iletişim, no-cloning theorem.The speed of experimental steps of the core-demonstrates the feabilite and important of teleportation. Challenges in letting, scalability, and environment decoherence stay, but the Orbit is open: kuantum teleportation will be a basical building block of the next generation communication and important of teleportation. Challenges in stad. Challenges in fc, scalability, and environment decoherence stay, but the Orbit is open: kuantum teleportation

Daha fazla okuma için, C. H. Bennett ve al., 03.03.2012 tarihli bir kuantum durumu ile Dual Classic ve Einstein-Podolsky-Rosen Channels ile ilgili olarak [Dön İnceleme Mektupları, 1993) ve son zamanlarda J. Yin et al., [FOFLT:2 ile kuantum internetin bir bakış açısına göre tanımlanabilir.