Квантовите Физици Удвоиха Ограничението На Информационната Скорост На Вселената

{h1}

Екип от квантови физици разруши ограничението за това как бързо информацията може да се движи по вселената.

Има ограничение колко бързо информацията може да се движи през Вселената, точно както има ограничение за това колко бързо всичко останало може да се движи през Вселената. Правило е. Но екип от квантови физици, както често правят квантовите физици, е измислил как да го огъне.

При нормални обстоятелства, крайната граница за пренос на информация - честотната лента на Вселената - е един бит за основна частица, движеща се не по-бързо от скоростта на светлината. Това е в „класическата вселена“, начинът, по който се държат нещата, преди да се включи квантовата физика.

Ето откъде идва тази граница: Ако искате да получите съобщение, съставено от битовете "1" или "0" на вашия приятел, на разстояние от една светлинна година и всичко, което имате, е един фотон, можете да кодирате това единствено двоично число във фотона и го изпратете със светлинна скорост към приятеля си. Този приятел ще получи съобщението година по-късно. Ако вашият приятел иска да използва този фотон, за да ви върне двоично съобщение, ще трябва да изчакате още една година. Ако искате да изпратите повече информация за това време, ще ви трябват повече фотони. [Албум: Най-красивите уравнения в света]

Но в нов документ, публикуван на 8 февруари в списанието Physical Review Letters, двойка квантови физици показаха, че теоретично е възможно да се удвои тази честотна лента.

Техниката, описана в документа, озаглавена "Двупосочна комуникация с единична квантова частица", не ви позволява да изпращате на приятеля си два бита с една частица. Но това позволява на вас и вашия приятел да изпратите един на друг по един бит информация, използвайки една и съща частица едновременно.

Ако двама души искат да извадят този трик, писаха изследователите, те трябва да поставят частицата в "суперпозиция на различни пространствени места".

"Това обикновено се описва като едновременно на две места", каза съавторът на проучването Флавио Дел Санто от университета във Виена пред WordsSideKick.com.

Реалността е малко по-сложна, но представянето на частицата на две места наведнъж е полезен пряк път за разбиране на случващото се тук.

По този начин Алис и Боб (това са дел Санто и неговият съавтор Бориво Дакич от Института за квантова оптика и квантова информация в Австрия, наречени техни квантови комуникатори), които имат една и съща частица в началото на комуникацията. И всеки от комуникаторите, каза Дел Санто, може да кодира един частица информация, 1 или нула, в частицата.

Тяхната комуникация все още е ограничена от скоростта на светлината. Когато Алиса кодира "1" в частицата, Боб не вижда веднага. Тя все още трябва да изпрати частицата обратно към него. Но тази ситуация е специална, защото Алис и Боб могат да кодират малко информация в частицата и да я изпращат едно към друго едновременно.

Съобщението, което всеки от тях вижда, когато частицата пристигне, ще бъде резултат от собствения им бит информация и събеседникът им е добавен заедно. Ако Алиса кодира нула и Боб 1, всеки ще види 1. Но тъй като Алиса знае, че тя е поставила нула, тя ще знае, че Боб е поставил 1 и понеже Боб знае, че е поставил 1, той ' Ще знам, че Алиса е поставена в нула. Ако и двете поставят в 1, или и двете поставят нули, резултатът ще бъде нулев.

Във всяка ситуация и двата приемника ще знаят какъв бит е изпратил другият - и ще прекъснат наполовина от времето, което обикновено отнема на двама души да изпращат един на друг битове, като използват една частица.

Скоростта на лентата се удвоява.

Това работи в реалния свят

Документът, публикуван в списанието Physical Review Letters, беше чисто теоретичен, но Дел Санто и Дакич си партнираха с екип от експерименталисти от университета във Виена, за да покажат, че методът може да работи в реалния свят.

Тази част от техните резултати все още не е преминала през партньорска проверка и публикуване в списание, но е достъпна на сървъра за предпечат arXiv.

Изследователите използваха разделители на лъчите, за да разделят фотоните в пространствена суперпозиция, което означава, че в известен смисъл те са на две места едновременно. Правейки това, писаха учените, те извадиха точно това, което описа първата книга: кодирането на битове в разцепени фотони, смесването им отново заедно и интерпретирането на резултатите.

Изследователите също показаха, че с лека модификация тази техника може да се използва за провеждане на идеално сигурна комуникация. Ако един от комуникаторите, Алиса, въведе произволен низ от битове и Боб кодира истинното, съгласувано съобщение, никой подслушвател никога няма да може да разбере какво казва Боб на Алиса, без да знае какво е кодирала Алиса, каза Дел Санто.

Първоначално публикувано на Наука на живо.


Видео Добавка: .




Изследване


Как Работи Pleo
Как Работи Pleo

3D Печат Възкресява „Крал Ричард Iii“ Inn
3D Печат Възкресява „Крал Ричард Iii“ Inn

Наука Новини


Защо Сините Са Сини
Защо Сините Са Сини

Колко Дълго Можете Наистина Да Чакате Да Имате Деца? Ето Графика (Infographic)
Колко Дълго Можете Наистина Да Чакате Да Имате Деца? Ето Графика (Infographic)

„Изключителни Точки“ Могат Да Спрат Леките Вълни В Техните Песни
„Изключителни Точки“ Могат Да Спрат Леките Вълни В Техните Песни

Ами Ако Фотосинтезата Спре Да Се Случва?
Ами Ако Фотосинтезата Спре Да Се Случва?

Две Грешки „Държи Се За Ръце“ Могат Да Предизвикат Големи Земетресения В Калифорния
Две Грешки „Държи Се За Ръце“ Могат Да Предизвикат Големи Земетресения В Калифорния


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com