Lý thuyết lượng tử tạm ngưng các giới hạn của vật lý, hạt nhân báo hiệu hai chiều ?

Lý thuyết lượng tử tạm ngưng các giới hạn của vật lý, hạt nhân báo hiệu hai chiều ?

Vật lý lượng tử chỉ đánh bại vật lý cổ điển một lần nữa.

Một hạt lượng tử duy nhất có thể gửi tín hiệu hai chiều, các nhà khoa học đã phát hiện ra - điều gì đó không thể trong vật lý cổ điển. Điều đó có nghĩa là một hạt cơ bản có thể gửi tin nhắn cho chính nó nhờ vào tình trạng kỳ quặc của sự không chắc chắn được gọi là sự xếp chồng lên nhau .

Siêu thể hiện rằng một hạt có thể chiếm hai vị trí cùng một lúc, và đó là cách giao tiếp hai chiều xảy ra.

Một photon đơn lẻ, hoặc một phần của ánh sáng, có thể được sử dụng để nhận tin nhắn cho hai người cùng một lúc, thông thường tín hiệu đó sẽ nhận được một tín hiệu để có được một.

Theo các nhà nghiên cứu đằng sau cuộc nghiên cứu mới, tiếp theo, không chỉ có khả năng truyền thông lượng tử chứng minh được an toàn hơn nhiều so với hệ thống ngày nay, nó cũng có thể nhanh hơn đáng kể.

Một trong số đó là Flavio Del Santo thuộc trường Đại học Vienna, Áo , cho biết: "Nếu chúng ta muốn truyền tải thông điệp giữa các địa điểm khác nhau, có vẻ như rõ ràng rằng bất cứ thứ gì lưu trữ và mang thông tin này đều phải xuất hiện tại tất cả các địa điểm này .

Tuy nhiên, nếu chúng ta đưa các tàu sân bay vật lý vào một sự chồng chéo lượng tử của các địa điểm, nó có một sức mạnh tuyệt vời để thu thập, lưu trữ, và mang thông tin từ các vị trí riêng biệt cùng một lúc ".

Nói một cách khác, nó giống như việc có thể ghé thăm và truyền một thông điệp cho hai người bạn của bạn ngay lập tức, nói rằng các nhà nghiên cứu, thay vì tới thăm một người bạn và người kia.

Del Santo và đồng nghiệp Borivoje Dakić của Viện Hàn lâm Khoa học Áo đã xuất bản một bài báo dựa trên những tính toán lý thuyết của họ, và từ đó theo dõi nó bằng một thí nghiệm cho thấy ý tưởng trong hành động.

Để hiểu nó hoạt động như thế nào, một chút nhúng vào thế giới phức tạp của cơ học lượng tử được yêu cầu.

Lý thuyết lượng tử tạm ngưng các giới hạn của vật lý, hạt nhân báo hiệu hai chiều ?01

"Hãy xem xét kịch bản đơn giản nhất, nơi mà hai người chơi, Alice và Bob, muốn trao đổi một chút thông tin, tức là 0 hoặc 1".

"Chúng mã hoá các bit hoặc thông điệp của chúng cùng một lúc, trực tiếp vào trạng thái chồng chéo của một hạt lượng tử. Một khi các thông tin được mã hoá, các đối tác gửi các phần của hạt lượng tử về phía nhau".

Sau đó, cần có một loại thiết bị và cơ chế thông minh giữa hai người chơi, có thể định tuyến các phần của hạt phụ thuộc vào nội dung của nó.

"Ví dụ, nếu phần kết thúc với Alice, cô ấy sẽ biết rằng phần của Bob thì ngược lại với cô ấy, và ngược lại" , Dakić nói .

Alice và Bob do đó đã gửi và nhận được một tin nhắn trong cùng một thời gian như nó sẽ có một tin nhắn để vượt qua từ một đến khác theo một hệ thống vật lý cổ điển.

Lý thuyết lượng tử tạm ngưng các giới hạn của vật lý, hạt nhân báo hiệu hai chiều ?02

Để có được một số bằng chứng thực nghiệm cho ý tưởng của mình, Del Santo và Dakić thiết lập một photon độc thân trong tình trạng chồng chất, với gương và các thiết bị quang học khác giữa hai trạm đại diện cho Alice và Bob.

Sau khi mã hóa các photon với 0 hoặc 1 tại mỗi trạm, nó đã được sau đó được gửi đến trạm đối diện - như photon tương tác với chính nó trên đường đi, hoặc khuếch đại hoặc làm giảm tín hiệu của nó, nó xác định mà trạm nhận được photon.

Đó là một ví dụ khác về cách cơ học lượng tử có thể thay đổi cách chúng ta suy nghĩ về Vũ trụ xung quanh chúng ta.

Nhà vật lý Philip Walther thuộc trường Đại học Vienna, người đã tham gia vào thí nghiệm tiếp theo, nói với Emily Conover tại Science News rằng : "Đôi khi bạn bỏ qua một ý tưởng tuyệt vời, và nó thực sự đúng ngay trước mũi bạn .

Phần lý thuyết của nghiên cứu đã được xuất bản trong Physical Review Letters .