Zoals gebruikelijk rare kunst voor rare natuurkunde (Afbeelding: JaredZammit/Flickr)
De kwantum mechanica kan dwingen je om na te denken wat wilde dingen over de manier waarop het Universum werkt, maar het heeft een aantal echte toepassingen. Een van de theorie de belangrijkste eigenaardigheden zorgt voor een bijzondere vorm van quantum link kan sturen ongelooflijk beveiligde berichten of verzenden van gegevens voor quantum computing. Testen van deze banden bestaan op Aarde, in de ruimte, en nu onderwater.
Chinese wetenschappers hebben al deze quantum link tussen de begane grond en een satelliet, en zelfs “quantum geteleporteerd” een deeltje (dat is niet echt teleportatie). Gezien het belang van de onderwater communicatie, zoals de optica van de vezel gebruikt voor het verzenden van telefoon en internet, een team meldt dat ze nu uitgevoerd de cruciale test vereist voor het instellen van een onderwater quantum link zonder kabels.
De resultaten zijn super voorlopig, maar “het bevestigen van de haalbaarheid van een zeewater quantum-kanaal, die de eerste stap in de richting van onderwater quantum communicatie,” de onderzoekers schrijven in een studie die deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Optics Express.
Of er ooit een aanvraag voor een dergelijke onderwater link nog te bezien. Maar als de onderzoekers succesvol zijn in de moeilijke uitdaging van de uitbreiding van het verleden van de tien voeten ze getest, zou het betekenen dat een nieuwe methode voor het verzenden van quantum-gecodeerde berichten tussen onderzeeërs of het versturen van gegevens van quantum computers tussen locaties van elkaar gescheiden door water.
Hier is uw snelle quantum mechanica crash course: De kleinste eenheden van de materie, zoals elektronen en fotonen (individuele eenheden van het licht) zich kan gedragen als beide golven en deeltjes op dezelfde tijd. Elk van deze eenheden ” eigenschappen “gekwantiseerd”, wat betekent dat de eigenschappen kunnen alleen op bepaalde toegewezen waarden. Voordat u daadwerkelijk waarnemen van de eigenschappen, het is onmogelijk te zeggen wat de waarde is—krijg je alleen maar een kans die is toegewezen aan elk van de mogelijke opties in een lijst genaamd de wavefunction. Zodra u bij het meten van het systeem, de wavefunction “instort” en de eenheid wordt uitgegaan van de eigenschappen die u in acht moet nemen.
De rare dingen begint wanneer u ‘verstrikken’ deeltjes samen, waardoor ze communiceren op een manier die de deeltjes moeten worden beschreven aan de hand van de lijst van de waarschijnlijkheid. Ongeacht hoe ver de deeltjes apart, ze lijken nog steeds bewust te zijn van elkaar, zodanig dat het observeren van de eigenschappen van een onmiddellijk veroorzaakt het andere deeltje te nemen van de bijbehorende woning.
De Chinese wetenschappers geschonken fotonen van een laser met verschillende polarisatie (de richting waarin de golven reizen loodrecht op de foton is de voorwaartse beweging) door het doorgeven van het licht door middel van een serie van kristal, filters, en spiegels. Hun experiment dan splitst de bundel, houdt één van de twee in elkaar verstrengelde fotonen aan de ene kant, en langs de andere door een tien meter lange buis met een van de verschillende monsters zeewater.
Het werkte, volgens de papieren, en de onderzoekers hebben berekend dat ze nog met succes in elkaar verstrengelde fotonen, zelfs na het passeren van een door de met water gevulde buis. “Het moedigt ons aan om te kijken naar een langer haalbaar communicatie op afstand,” schrijven ze.
Deze resultaten zijn een bewijs-van-concept, zeker—het deeltje nog steeds reist door een buis en slechts een paar meter, een afstand die je kan net zo goed onder woorden kan brengen wat de boodschap hardop. Onderzoekers hebben al verstrengelde fotonen door de ruimte meer dan duizend kilometer.
Een natuurkundige was unsurprised, en een ander was skepitcal dat de onderzoekers zou een veel langer link, meldt New Scientist. “Omdat oceaan water absorbeert licht, waardoor dit gaat moeilijk,” Universiteit van Missouri computer science professor Jeffrey Uhlmann vertelde ze. Maar een andere bron zei dat het misschien onderzeeërs kan het gebruik van een kanaal om veilig te communiceren.
Maar weet u niet, tenzij je het proberen, denk ik.
[Optics Express via New Scientist]