Újabb áttörés a teleportálásban

Tudósok először hajtottak végre sikeres teleportálást atomokon, jelenti a Nature magazin. A bravúrt a problémán két egymástól függetlenül dolgozó kutatócsoport érte el az Egyesült Államokban és Ausztriában.

A részecskék fő tulajdonságainak mindenféle fizikai kapcsolat nélkül egy másikba történő átvitele egészen mostanáig csak lézer fénnyel volt elérhető. Szakértők szerint ez a képesség nehezebb részecskékkel, mint az atomok új szupergyors számítógépekhez vezethet. A most elért fejlesztés még igen messze van a híres Star Trek sorozatban Jean-Luc Picard és Kirk kapitány által használt futurisztikus szállítóeszköztől.


Messze még a Star Trek transzportere
Amikor a fizikusok "teleportálásról" beszélnek, akkor az alatt a "kvantum állapotok" átvitelét értik egymástól elkülönülő atomok között. Ezek az állapotok az atom energiája, mozgása, mágneses mezeje és egyéb fizikai tulajdonságai, ami a holnap számítógépeiben qubiteket (a digitális 0 és 1 bitek kvantum formája) hoz majd létre. Amit az Innsbrucki Egyetem, valamint az amerikai Szabványok és Technikák Nemzeti Intézete (NIST) elért, az a qubitek teleportálása egyik atomból egy másikba, egy harmadik kisegítő atom segítségével.

A folyamat egy furcsa viselkedésen alapul, az atomi méreteken létező "keveredésen", ami által két részecske összefüggő tulajdonságokkal rendelkezhet akkor is, ha egymástól távol vannak. Einstein ezt "kísérteties távoli hatásnak" nevezte. A két csoport eltérő technikákat alkalmazott a teleportálás eléréséhez, azonban mindketten ugyanazt az alapvető protokollt követték. Először egy erősen kevert, töltéssel rendelkező atom (vagy ion) párt hoztak létre: B-t és C-t. Ezután a teleportálandó állapotot létrehozták egy harmadik ionban, az A-ban. A pár egyik ionját, legyen B, összekeverték A-val, és mindkettő belső állapotát megmérték. Végül az A kvantum állapotát átküldték a C ionhoz átalakítva azt, ami megsemmisítette az A eredeti kvantum állapotát.

A teleportálás milliszekundumok, egyetlen gombnyomásnyi idő alatt ment végbe, első alkalommal fejlesztettek ki egy ilyen determinált mechanizmust a folyamathoz. A mérföldkőnek számító kísérletekre a kvantum számítógép kutatás nagy előrelépéseként tekintenek. Ezekben a hihetetlen gyors gépekben a teleportálás egyfajta láthatatlan "kvantum vezetékelést" jelent, ami által sokkal nagyobb és összetettebb terhelés kezelésére lesznek képesek, mint a ma szuperszámítógépei, és mindezt többszörös sebességen hajtják majd végre.

"Egy kvantum számítógépben elég magától értetődő, hogy a kvantum információ mozgatása a qubitek mozgatásával történik, azonban mindezt nagyon gyorsan szeretnénk végrehajtani, ezért szükséges egy olyan eljárás, mint a teleportálás" - magyarázta Dr. David Wineland, a Nist munkatársa.

"Mérföldkőhöz értünk" - nyilatkozott az innsbrucki csapat vezetője, Rainer Blatt professzor a BBC News-nak. "Képesek vagyunk a szándékos teleportálásra, egyetlen gombnyomással. Ezt már korábban is elérték, de nem úgy, hogy az információ a végén ott is maradt." Blatt professzor csapata kalcium ionokon hajtotta végre a teleportálást, a Nist kutatói ugyanezt berillium ionokkal érték el. A különböző módszerek ellenére a két csapat ugyanazt a 0,75 fidelity körüli értéket érte el - a fidelity méri mennyire hasonlít a második ion a teleportálás után az eredeti kvantum állapotra.