Квантове заплутування вперше продемонстровано на крихітному кубсатi

Дослідникам з Національного університету Сінгапуру вдалося успішно продемонструвати явище квантової заплутаності, створене за допомогою мініатюрного обладнання, розміщеного на борту крихітного наносупутники стандарту CubeSat, що рухається по кільцевій навколоземній орбіті. Пристрій, розміщений всередині наносупутника, здатний виробляти пари заплутаних (пов'язаних на квантовому рівні) фотонів, які в майбутньому можуть стати основою більш швидкого і безпечного "квантового Інтернету".

Квантова заплутаність - це примарне явище, яке виникає тоді, коли дві квантові частинки за рахунок спеціального впливу стають тісно взаємопов'язаними один з одним. Зміна стану будь-якої із заплутаних часток моментально проявляється у вигляді зміни стану другої частки, при цьому, ці частинки може розділяти як завгодно велику відстань. Квантова заплутаність буде діяти, навіть якщо частинки знаходяться на протилежних краях нашого Всесвіту, що ставить кілька "незручних" запитань перед класичною фізикою.

Проте, парадоксальне явище квантової заплутаності вже давно спостерігається вченими в лабораторних умовах і навіть використовується подекуди на практиці. Однак, для його створення раніше використовувалося досить громіздке обладнання і тепер дослідникам з Сінгапуру вдалося виконати роботу по кардинальної мінімізації генератора заплутаних фотонів.

Новий міні-супутник отримав назву SpooQy-1, яке є прямим посиланням на відому і згадану вище фразу Альберта Ейнштейна. Укладена в ньому пристрій здатний генерувати пари заплутаних фотонів, проводячи світло синього напівпровідникового лазера через кристали, що володіють нелінійними оптичними властивостями. Відзначимо, що супутник SpooQy-1 є не першим в історії "квантовим супутником", ця честь належить китайському штучному супутнику під назвою Micius, за допомогою якого вже була здійснена передача квантової інформації на рекордну відстань.

Але наносупутник SpooQy-1 набагато менше повнорозмірного супутника Micius, вага якого становить 600 кілограм. Супутник SpooQy-1 відноситься до класу CubeSat, його вага не перевищує 2.6 кілограм, а його розміри складають 20 на 10 і на 10 сантиметрів. Створення і запуск цього наносупутники в космос є демонстрацією того, що зараз вже в наших силах справу створення малогабаритних, енергоефективних і надійних квантових технологій, адже, як показала практика, супутник SpooQy-1 зберігає працездатність при значних коливаннях температури і при впливах на нього інших несприятливих космічних факторів.

"В майбутньому подібні системи можуть стати частиною глобальної квантової мережі передачі даних, пов'язуючи між собою наземні комунікаційні станції та інші космічні апарати" - пишуть дослідники, - "Виробляються нашою системою заплутані фотони можуть використовуватися для самих різних цілей, починаючи від технології квантового розподілу ключів шифрування до цілком безпечною передачі квантових даних за допомогою явища квантової телепортації ".

Джерело

Повiдомлення на форумi

12 August 2020