Teleportują kubity przez symulowany tunel czasoprzestrzenny za pomocą procesora kwantowego jawor

Jeżeli tak uważasz Splątanie kubitów za pomocą ciągu Fibonacciego To było mylące, lepiej się czegoś trzymaj. Zespół fizyków niedawno odkrył, że systemy kwantowe mogą symulować tunele czasoprzestrzenne, teoretyczne skróty czasoprzestrzenne, w których systemy umożliwiają natychmiastowy przepływ informacji między odległymi lokalizacjami.

Zespół badawczy uważa, że ​​ich odkrycia mogą mieć wpływ na badanie grawitacji kwantowej, ogólnego terminu używanego do łączenia mechaniki kwantowej i grawitacji newtonowskiej, która nie wpływa na cząstki kwantowe tak, jak robią to klasyczne obiekty. było śledztwo opublikowany w naturze.

„Związek między splątaniem kwantowym, czasoprzestrzenią i grawitacją kwantową jest jednym z najważniejszych zagadnień fizyki podstawowej i aktywnym obszarem badań teoretycznych” – powiedziała Maria Spiropolou, fizyk z Caltech i główna autorka artykułu. Badanie w komunikat prasowy. „Cieszymy się, że robimy ten mały krok, aby przetestować te pomysły na urządzeniach kwantowych i będziemy iść naprzód”.

Przejdźmy do części. Żeby było jasne, naukowcy nie wysłali dosłownie informacji kwantowych przez szczelinę w czasoprzestrzeni, która teoretycznie mogłaby połączyć dwa oddzielne obszary czasoprzestrzeni. (Wyobraź sobie, że składasz kartkę papieru i przebijasz ołówkiem dwie warstwy. Papier to czasoprzestrzeń, a teraz masz portal między dwoma bardzo odległymi regionami.)

Jednym z pomysłów wysuniętych w fizyce teoretycznej jest to, że tunele czasoprzestrzenne są odpowiednikiem splątania kwantowego, które Einstein nazwał „upiornym działaniem na odległość”. Oznacza to, że nawet na dużych odległościach splątane cząstki kwantowe są określane przez spiny każdej z nich. Ponieważ cząstki kwantowe mają to unikalne połączenie, stanowią doskonałe stanowisko testowe do teleportacji.

w 2017 rokuInny zespół wykazał, że sposób, w jaki teoretyczne tunele czasoprzestrzenne są opisywane w czasoprzestrzeni przez grawitację, jest odpowiednikiem kwantowej transmisji informacji. Najnowszy zespół sam badał problem. przez kilka lat. Chcieli pokazać, że nie tylko zależność jest paraboliczna, ale że przesyłane informacje można opisać za pomocą grawitacji lub przeciw splątaniu kwantowemu. W tym celu naukowcy wykorzystali procesor kwantowy Google Sycamore.

„Wykonaliśmy rodzaj teleportacji kwantowej, odpowiednik przejezdnego tunelu czasoprzestrzennego w formie grawitacyjnej” – powiedział Aleksandr Zlokaba, absolwent MIT i członek zespołu. „Aby to zrobić, musieliśmy uprościć system kwantowy do najmniejszego przykładu, który zachowałby właściwości grawitacji, abyśmy mogli zaimplementować go na procesorze kwantowym Sycamore firmy Google”.

Zespół umieścił kubit (bit kwantowy) w specjalnym systemie kwantowym i monitorował informacje pochodzące z innego systemu. Według ich badań informacje, które dostarczyli w jednym systemie kwantowym, przeszły przez kwantowy odpowiednik tunelu czasoprzestrzennego, aby opuścić drugi system.

Naukowcy stwierdzili, że teleportacja informacji kwantowej była jednocześnie tym, czego można by się spodziewać z perspektywy fizyki kwantowej i zrozumienia grawitacji, w jaki sposób obiekt przemieszcza się przez tunel czasoprzestrzenny.

Zespół planuje zbudować bardziej złożone systemy kwantowe, aby przetestować, jak transmisja informacji kwantowej może się zmienić w bardziej złożonej konfiguracji eksperymentalnej. Minęło 87 lat, odkąd Einstein i jego koledzy po raz pierwszy opisali tunele czasoprzestrzenne. Fizycy mogli rozbić to międzywymiarowe jajo, zanim pomysł miał 100 lat.