Cercetătorii de la Universitatea Națională Yokohama au teleportat cu succes informații cuantice în cadrul diamantului.
Într-o nouă lucrare, publicată pe portalul Communications Physics, oamenii de știință japonezi au vorbit despre modul în care au reușit să implementeze teleportarea cuantică. „Teleportarea cuantică permite transmiterea informațiilor cuantice într-un alt spațiu, inaccesibil”, a declarat Hideo Kosaka, profesor de inginerie la Universitatea Națională Yokohama și autorul studiului. „De asemenea, permite transferul informațiilor în memoria cuantică fără a expune sau distruge datele deja stocate”, a adăugat el.
În acest caz, „spațiul inaccesibil” era format din atomi de carbon din interiorul diamantului. Diamantul este compus din atomi interconectați, dar suficient de separați, ceea ce îl face un mediu ideal pentru testarea mecanicii teleportării. În nucleul său, fiecare atom de carbon conține șase protoni și neutroni, înconjurați de șase electroni rotanți. Prin urmare, atunci când atomii se leagă de o singură structură a unui diamant, ei formează o grilă deosebit de puternică. Dar, desigur, poate conține defecte - de exemplu, când un atom de azot ia la întâmplare în locul unui atom de carbon. Un astfel de defect este numit centru de vacanță cu azot.
Înconjurată de atomi de carbon, structura nucleului atomului de azot creează ceea ce Kosaka numește nanomagnet.
Pentru a manipula izotopul de electroni și carbon din centrul de vacanță, Kosaka și echipa au atașat un fir de aproximativ un sfert din lățimea părului uman de suprafața diamantului. Apoi au folosit radiații cu microunde pentru a crea un câmp magnetic oscilant în jurul diamantului. Pentru fixarea electronului a fost utilizat un „nanomagnet” de azot. Apoi, folosind radiații de undă radio și undă electrică, echipa a forțat filarea electronilor să se împletească cu spinul nuclear al carbonului, astfel încât acestea să devină efectiv una și să nu mai poată fi considerate separat unele de altele. În acest moment, este introdus în sistem un foton care conține informații cuantice, iar electronul îl absoarbe. Ca urmare, încărcarea este transferată de electron în carbon și îl polarizează, iar cu această informație cuantică este transmisă.
Oamenii de știință au numit dispozitivul lor un „repetor cuantic” și, cu ajutorul acestuia, este posibil să transfere porțiuni individuale de informații de la nod la nod printr-un câmp cuantic. Scopul final al experimentului sunt repetatoarele scalabile care vor permite teleportarea informațiilor către informații mari. Desigur, nu se va descurca fără calculatoarele cuantice de distribuție care pot efectua calcule mai serioase.
Vasily Makarov
