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Forscher erreichen erstmals Quantenteleportation zwischen zwei makroskopischen Objekten

2021

Manchmal ist es schwierig, sich für Dinge zu begeistern, die in Quantentechnologien vor sich gehen, nicht weil sie alles andere als faszinierend sind, sondern weil es so schwierig sein kann, sich mit diesen Dingen zu beschäftigen, und die praktischen Anwendungen trotzdem oft sehr weit weg zu sein scheinen. Dies ist jedoch einer der Meilensteine, die Sie zu schätzen wissen müssen: Physiker haben zum ersten Mal Quanteninformationen von einem makroskopischen Objekt zum anderen teleportiert.

Seit einiger Zeit ist es Forschern möglich, Quanteninformationen zu teleportieren. Quick Quantum Primer: Dies ist keine Star-Trek-Teleportation, sondern die Übertragung von Informationen - von Quantenzuständen - von einem Ort zum anderen, ohne dass diese Informationen in irgendeiner Weise den Raum zwischen ihnen durchqueren. Dies wird durch das seltsame Quantenphänomen der Verschränkung erreicht, das es zwei Quantenobjekten ermöglicht, denselben Quantenzustand zu teilen, so dass, wenn Sie ein Teilchen beeinflussen, Sie auch das andere beeinflussen, unabhängig davon, ob sie durch Nanometer oder Lichtjahre voneinander getrennt sind.

So haben beispielsweise Physiker durch die Verschränkung von zwei Photonen die Fähigkeit demonstriert, Quanteninformationen durch Codierung in diesen Quantenzuständen von einem Ort zum anderen zu übertragen - beeinflussen Sie einen der beiden, und eine Änderung kann im anderen tatsächlich ohne Information gemessen werden zwischen den beiden vorbei. Die Forscher haben dies schon früher gemacht, zwischen Photonen, zwischen Ionen und sogar zwischen einem makroskopischen Objekt und einem mikroskopischen Objekt. Jetzt haben chinesische Forscher zum ersten Mal mit verschränkten Photonen eine Quantenteleportation zwischen zwei makroskopischen Objekten über eine Länge von fast 500 Fuß erreicht.

Das ist ziemlich groß. Die zwei Bündel von Rubidiumatomen, die als Sender und Empfänger dienten, sind mehr oder weniger Analoga für das, was wir hoffen, eines Tages unser "Quanteninternet" zu sein - ein System von Routern, wie wir sie jetzt haben, anstatt Informationen um ein riesiges Gebiet zu strahlen Ein Netzwerk aus Glasfaserkabeln sendet und empfängt Informationen über verschlungene Photonen. In gewisser Weise ist dies ein erster Proof of Concept, ein Beweis dafür, dass die Idee zumindest im Labor funktioniert.

Jetzt müssen wir nur noch herausfinden, wie mehrere davon in Serie erstellt werden, damit sie tatsächlich Informationen von einem zum anderen weitergeben können. Um das zu tun, müssen wir diese Quantenzustände nur irgendwie zwingen, länger als die hundert Mikrosekunden oder so zu existieren, dass sie jetzt andauern, bevor sie degradieren. Hört sich einfach an.

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