Телепортацията е способността да се изпраща квантова информация от една част на Вселената в друга, без да се пътува през пространството между тях. Изпращайки цялата информация, която описва една частица и я предава на друга, тази втора частица придобива всички характеристики на първата. Тя е физически неразличима от първата и в известен смисъл се превръща в първата частица, макар и в друга част на Вселената. Оттук и името телепортация, демонстрирана за първи път през 90-те години.
Днес телепортацията е стандартен феномен в лабораториите за квантова оптика и се е превърнала в основополагаща технология зад бавно проправящия си път квантов интернет.
Предаване на енергия
Но има и друга употреба. Преди около 20 години японски физик на име Масахиро Хота от университета Тохоку доразвива идеята, като предполага, че ако телепортацията може да предава информация, то трябва да може да предава и енергия. Той продължава да развива теоретичната основа за квантовата телепортация на енергия, пише Discover magazine.
Сега Казуки Икеда от университета Стоуни Брук в щата Ню Йорк казва, че е успял да телепортира енергия за първи път с помощта на обикновен квантов компютър. „Ние съобщаваме за първата реализация и наблюдение на телепортиране на квантова енергия на реален квантов хардуер“, казва той, добавяйки, че способността за телепортиране на енергия може да има дълбоки последици за бъдещия квантов интернет. Изследването е публикувано в библиотеката за препринт arXiv.org.
Ключовата идея зад телепортирането на квантова енергия е, че енергията на всяка квантова система постоянно се колебае. Именно тези естествени колебания могат да се използват на квантово ниво. Хота посочва, че измерването на част от квантова система неизбежно инжектира енергия в системата. В квантовия свят тази енергия може след това да бъде извлечена от различна част на системата, без енергията да пътува през пространството между тях. Не се получава или губи енергия; просто се пренася.
Демонстрирането на тази идея изисква набор от квантови частици, които споделят едно и също квантово състояние и така са заплетени. Те не са били достъпни, когато Хота е развил идеите си. Но Икеда отбелязва, че системите от заплетени частици са станали лесно достъпни през последните години поради появата на квантовите компютри. Наистина, квантовите компютри на IBM са базирани на свръхпроводящи кюбити и могат да бъдат достъпни през интернет. Икеда просто написал квантовия алгоритъм, който привежда идеята на Хота в действие, и след това използвал квантовия компютър на IBM, за да го стартира. „Резултатите са в съответствие с точното решение на теорията“, казва той.
С квантовия компютър на IBM Икеда успял да телепортира енергия само на разстояния приблизително с размера на компютърен чип. Но по думите му, след като идеята се демонстрира, веднага трябва да е възможно да се телепортира енергия на много по-големи разстояния.
Квантова мрежа
Физикът посочва, че технологията вече е налична, за да се направи това чрез съществуващи връзки, като 158-километрова връзка между университета Стоуни Брук и Националната лаборатория Брукхейвън. Освен това трябва да е възможно да се телепортира енергия през квантов интернет, след като стане достъпен, вероятно около 2030 г., казва Икеда.
„Способността да се пренася квантова енергия на големи разстояния ще доведе до нова революция в квантовата комуникационна технология“, казва изследователят.
Той си представя, че енергията и информацията ще се търгуват през квантовия интернет, като търговците ще избират откъде да ги получат най-изгодно. Това ще доведе до нова наука за квантовата информационна икономика, смята ученият.
Разбира се, има много стъпки по пътя към постигането на това, не на последно място да се установи, че телепортацията може да предава полезни количества енергия. Друг интересен въпрос е доколко телепортацията на енергия е различна от телепортацията на информация и къде е разликата. Това трябва да помогне да се разкрие по-дълбоката природа на Вселената и истинските роли, които информацията, енергията и други основи играят в нашата реалност.
ВИЖТЕ ОШЕ: Извънземни цивилизации може да ни пращат квантови съобщения
