Vědci z Jokohamské národní univerzity úspěšně teleportovali kvantové informace v diamantu.
V nové práci zveřejněné na portálu Communications Physics japonští vědci hovořili o tom, jak se jim podařilo implementovat kvantovou teleportaci. „Kvantová teleportace umožňuje přenos kvantových informací do jiného nepřístupného prostoru,“uvedl Hideo Kosaka, profesor inženýrství na Jokohamské národní univerzitě a autor studie. "Také to umožňuje přenos informací do kvantové paměti bez odhalení nebo zničení již uložených dat," dodal.
V tomto případě „nepřístupný prostor“sestával z atomů uhlíku uvnitř diamantu. Diamant je složen ze vzájemně propojených, ale dostatečně oddělených atomů, což z něj činí ideální prostředí pro testování teleportační mechaniky. Každý atom uhlíku ve svém jádru obsahuje šest protonů a neutronů obklopených šesti rotujícími elektrony. Proto, když se atomy vážou do jediné struktury diamantu, vytvářejí zvláště silnou mříž. Ovšem samozřejmě může obsahovat vady - například když atom dusíku náhodně nahradí atom uhlíku. Taková vada se nazývá centrum uvolňování dusíku.
Struktura jádra atomu dusíku, obklopená atomy uhlíku, vytváří to, co Kosaka nazývá nanomagnetem.
Aby bylo možné manipulovat s izotopem elektronů a uhlíku v uvolněném centru, Kosaka a tým připojili k povrchu diamantu drát asi čtvrtiny šířky lidských vlasů. Poté pomocí mikrovlnného záření vytvořili kolem diamantu oscilační magnetické pole. K fixaci elektronu byl použit dusíkový „nanomagnet“. Poté, s použitím radiové vlny a elektrického vlnění, tým donutil elektronovou rotaci, aby se propletla s nukleárním spinem uhlíku tak, že se skutečně stanou jedním a nebudou již moci být posuzováni odděleně od sebe navzájem. V tomto okamžiku je do systému zaveden foton obsahující kvantové informace a elektron je absorbuje. V důsledku toho se náboj přenáší elektronem na uhlík a polarizuje jej, a s touto kvantovou informací se přenáší.
Vědci nazvali své zařízení „kvantovým opakovačem“a pomocí této pomoci je možné přenášet jednotlivé části informací z uzlu do uzlu prostřednictvím kvantového pole. Konečným cílem experimentu jsou škálovatelné opakovače, které umožní teleportaci informací k velkým informacím. To se samozřejmě neobejde bez distribuce kvantových počítačů, které dokážou provádět vážnější výpočty.
Vasily Makarov