Японские физики доказали, что энергию можно телепортировать

телепортацияКвантовая телепортация, несмотря на свое название, не означает мгновенную передачу на расстояние, потому что для этого обязательно требуется классический канал связи. В то же время квантовое состояние может передаваться на расстояние, но возможность такой передачи уменьшается с увеличением расстояния.

Тем не менее, как может состояние атомов использоваться для передачи энергии?  Изобретательный Масахиро Хотта, японский ученый из Университета Тохоку, отобразил этой в своей схеме: Алиса (частица А) по классическому каналу связи передает Бобу (частица Б) информацию о том, что он должен извлекать энергию из вакуума.

Идея Масахиро Хотта заключается в том, что, находясь близко друг другу в квантовом вакууме, это вызывает квантовую запутанность. Но Алиса может измерять свое локальное поле и передавать результаты этих расчетов Бобу. Если эта информация посылается Бобу по классическому каналу связи, то он может использовать её для разработки стратегии извлечения энергии из своего локального поля. Энергия, которую он извлечет из вакуума, всегда будет меньше первоначальной энергии Алисы. Тут вступают законы термодинамики, и Алиса может телепортировать энергию Бобу в виде данных, позволяющих ему извлекать энергию из вакуума.

С увеличением расстояния между локальными полями Алисы и Боба степень квантовой запутанности быстро уменьшается. Боб может восстановить энергию, затраченную Алисой, она будет обратно пропорциональна шестой степени расстояния между ними. Таким образом, телепортация энергии на  любое значительное расстояние потребует огромных затрат, сравнимых с мировой выработкой электроэнергии в год.

Теперь Масахиро Хотта и его коллеги из Университета Тохоку (Япония)  нашли решение этой проблемы. Они предлагают использовать сжатый вакуум, который  идентичен нормальному квантовому состоянию, за исключением одной детали: плотность энергии между Алисой и Бобом намного выше, чем во всех других областях. В результате квантовая запутанность может быть сохранена на гораздо большем расстоянии, чем обычно.

Эксперимент квантовой телепортации

Авторы исследования предполагают, чтобы создать в лаборатории сжатое состояние больших расстояний, необходимо использовать квантовый эффект Холла. Это можно наблюдать в тонких полупроводниковых пластинах, на которые повлияло сильное магнитное поле. В них электроны свободно двигаются в одном направлении по краю полупроводникового листа, который обеспечивает канал квантовых корреляций, где есть квантовая запутанность. Масахиро Хотта и его коллеги работают над экспериментальной реализацией этой схемы.

Но ученый подчеркивает, что его эксперименты будут абсолютно новыми для нас. После Большого взрыва наша Вселенная подверглась быстрому расширению, что привело к сжатому вакууму, сопровождающемуся квантовой телепортацией из значительного количества энергии.

Может показаться, что работа Масахиро Хотта не может быть применена на практике. Потому что для создания квантовых состояний требуется много энергии, и  до сих пор неясно, насколько практична может быть  телепортация в квантовых компьютерах. Прежде чем данный эксперимент станет реальностью,  довольно сложно судить о практическом потенциале передачи энергии такого типа.

 

Недвижимость в Вильнюсе в Литве litve.ru Недвижимость в Вильнюсе в Литве Работа в Литве litve.ru.

Добавить комментарий