Thursday, February 01, 2018

Аль-Андалус. Испания мусульман.






(04.07.2017) Китай осуществил связь через спутник с помощью квантовой криптографии



См. также:
Немного путанное объяснение про квантовую запутанность

4 июля 2017 года группа китайских учёных во главе с руководителем Цзянь-Вэй Пань (Jian-Wei Pan) из университета Шанхая анонсировала новый прорыв в квантовой телепортации. Уникальное достижение китайского проекта Micius заключается в том, что на этот раз специалисты поставили новый рекорд в расстоянии и телепортировали первый в мире объект с Земли на её орбиту. Созданные физиками из Шанхая условия эксперимента были выбраны неслучайно. Решение провести опыт в космической среде, а именно в вакууме, гарантирует более надёжную передачу состояния фотонов, без взаимодействия с окружающими объектами, с лучшим дальнодействием и запутанностью частиц. Исследуемые объекты отправлялись со станции, построенной в Тибете, на высоте более 4000 метров и большинство из них были успешно зафиксированы спутником Micius. Таким образом, команда китайских учёных в очередной раз подтвердила, что телепортация не выдумка фантастов, а вполне реальное явление. Научный спутник Micius был выведен на орбиту Земли в прошлом году специально для проведения эксперимента. Для этих целей спутник был оснащён новейшим оборудованием и высокочувствительным фотонным детектором для определения квантового состояния отдельных фотонов, отправленных с Земли...Процесс телепортации основан на странном феномене квантовой запутанности, во время которого два одинаковых фотона образуют одну точку во времени и пространстве. С технической точки зрения они описываются одной волновой функцией. По сообщениям издания Technology Review на этот раз рекордная дистанция телепортации квантово запутанных частиц составила от пятисот до одной тысячи четыреста километров. Эксперимент длился более месяца, однако, повторим, его коренное отличие заключается в том, что ранее опыты проводились в оптических лабораториях, теперь же фотон впервые оказался в межзвёздном пространстве.

Феномен квантовой запутанности является основой современных квантовых технологий и играет важную роль в системах защищенной квантовой связи, поскольку позволяет исключить возможность незаметного слежения и прослушивания. Такие системы квантовой связи сейчас активно разрабатываются в Европе, в Китае и в США. Более того, успешная реализация эксперимента китайских физиков открывает дорогу к сверхдальней телепортации частиц и является первым шагом на пути к созданию квантового интернета в глобальном масштабе.

Стоит отметить, что другим странам будет довольно сложно побить рекорд Китая по дальности квантовой телепортации, так как ни Евросоюз, ни США не планировали запускать спутники с фотодетекторами специально для проведения подобных экспериментов в космосе, а сохранить квантовую запутанность на Земле в оптоволокне длиной 1400 км невероятно трудно.
https://www.youtube.com/watch?v=rULLBnX9UyU

Немного путанное объяснение про квантовую запутанность



См. также:
#RisingLifePress: FABRIC OF THE COSMOS - part 3/4 : Quantum Leap (Brian Greene)

...Квантовая запутанность...является одним из самых сложных понятий в науке, однако понять её основные принципы не так уж сложно. Суть квантовой запутанности состоит в том, что если две одинаковые частицы разнести в два противоположных конца Вселенной и при этом изменить состояние одной из частиц, то в этот же момент изменяется состояние второй частицы, на каком бы большом расстоянии от первой она не находилась.

Впервые экспериментально подтвердить этот феномен ученым удалось в семидесятых годах прошлого столетия. В настоящее время специалистами были достигнуты более значимые результаты – с помощью эксперимента квантово-запутанные или, другими словами, взаимозависимые частицы получилось разнести на несколько сотен километров.

Так, в 2008 году группа ученых из швейцарского университета Женевы осуществила удачный опыт с разнесением двух потоков запутанных фотонов на расстояние 18 километров. Летом того же года исследователи из австрийского Института квантовой оптики и квантовой информации сумели разнести потоки фотонов между двумя лабораториями на островах Пальма и Тенерифе и также зафиксировали мгновенные изменения состояния во втором потоке после преобразований в первом. Австрийским ученым удалось получить ошеломляющие результаты, а расстояние между частицами составило уже 144 километра.

Ниже есть продолжение.

В 2011 году от физиков из Токийского университета в Японии было получено заявление о первом удавшемся научном эксперименте по квантовой телепортации вещества. Руководитель группы Нориюки Ли (Noriyuki Lee) вместе с коллегами сумели разложить свет на элементарные частицы - фотоны и мгновенно телепортировать их из одной точки лаборатории в другую. Находясь в различных точках, фотоны были взаимосвязанными, или выражаясь научно, «квантово запутанными». Учёные уничтожили первый фотон в точке А, но благодаря «квантовой запутанности», он был мгновенно воссоздан в точке Б. Таким образом, два фотона мгновенно передали друг другу информацию и повлияли друг на друга, несмотря на расстояние, которое их разделяло. Для того, чтобы понять как это работает и вникнуть в суть эксперимента, необходимо ознакомиться с таким понятием в квантовой физике, как СПИН. Поскольку физика элементарных частиц изучает запутанность квантовых состояний на основании спина – вращения элементарной частицы. Вектор спина, или его абсолютное значение, является единственной величиной, характеризующей ориентацию частицы в квантовой механике. Спином квантовой частицы (фотона или электрона) называют собственный момент импульса или её собственный угловой момент – вращение. На самом деле эта формулировка не совсем корректна, так как понятие спина очень сложное, а аналогов в классической физике просто не существует. Поэтому мы очень поверхностно коснемся этого вопроса и будем использовать его исключительно в целях простоты понимания эксперимента.

Итак, получая одновременно две одинаковые частицы, можно быть уверенным в том, что спины у них будут разными. Также важно понимать, что в то время, когда за квантом (тем же электроном) никто не наблюдает – то он будет иметь все значения спина одновременно. Это понятие в квантовой физике является фундаментальным и называется оно суперпозицией. Парадоксальность квантовой запутанности заключается в том, что характеристика второго фотона определяется ровно в тот момент, когда меняется характеристика первого, но до этого времени он будет находиться в состоянии суперпозиции, другими словами – иметь все значения.

Безусловно, эта картина трудно поддается нашему пониманию. Но чтобы вас это не очень расстраивало, приведем цитату американского ученого, Ричарда Фейнмана, одного из создателей квантовой электродинамики, а также соразработчика атомной бомбы: Думаю, я могу ответственно заявить, что никто не понимает квантовую механику. Если есть возможность, прекратите спрашивать себя «Да как же это возможно?» — так как вас занесёт в тупик, из которого ещё никто не выбирался.
https://www.youtube.com/watch?v=m1xIziXFAic