Çok hızlı kuantum parçacıklarla mesaj yazmak

0 02.09.2019 17:47

Kuantum bilgisi, mesajları kuantum parçacıklarında yazma ve güvenilir bir şekilde okuma olasılığına dayanır. Bununla birlikte, eğer parçacık görecelidir, yani ışık hızına yakın hızlarla hareket ettiği anlamına gelir, standart tekniklerin mesajı açık bir şekilde kodunu çözmesi imkansızdır ve bu nedenle iletişim başarısız olur.

Yeni bir yöntemin sunulması sayesinde, Viyana Üniversitesi ve Avusturya Bilimler Akademisi'ndeki araştırmacılar, son derece yüksek hızlarda iletilen kuantum mesajların güvenilir bir şekilde çözülmesini geliştirdiler . Fiziksel İnceleme Mektupları dergisinde yayınlanan sonuçlar, kuantum bilgisi ve kuantum iletişiminde teknolojik uygulamaların yeni olanaklarını açıyor .

Aşağıdaki durumu hayal edin: Anna ve Bill, bir kuantum partikül özelliğini kullanarak bir mesaj alışverişinde bulunmak istiyorlar , bir partikülün dönüşünün iç formu olan bir elektronun dönüşünü söylüyorlar. Bill'in Anna'nın mesajına mümkün olduğu kadar çabuk ihtiyacı var, bu yüzden Anna'nın elektronu ışığın hızına çok yakın bir hızda göndermesi gerekiyor. Anna'nın laboratuvarında bulunan elektronu lokalize ettiği göz önüne alındığında, Heisenberg belirsizlik prensibi elektronun hızını keyfi bir şekilde tanımlamayı yasaklar. Elektron aşırı yüksek hızda hareket ettiğindeÖzel görelilik ve kuantum fiziği arasındaki etkileşim, spinin ve elektronun hızının dolanmasına neden olur. Klasik olarak mümkün olandan daha güçlü olan bu korelasyon nedeniyle, Bill standart yöntemle dönüşü okuyamaz. Anna ve Bill iletişim stratejilerini geliştirebilir mi?

Physical Review Letters dergisinde sunulan yeni yöntem, çok hızlı hareket eden kuantum parçacıklarının yeni bir tanımını sunar. Bu nedenle, hem Anna'nın mesajı yazma biçimini hem de Bill'in okuma biçimini değiştirir. Bu tekniğin anahtarı, elektron dinlendiğinde kullanılan standart alfabe ile elektron çok hızlı hareket ettiğinde kullanılan yeni alfabe arasında mesajın yazılma ve okunma biçiminin bir çevirisidir.

Makalenin baş yazarı Flaminia Giacomini, “Bu sonuçlar, bu çeviri prosedürünün göreceli kuantum bilgisinde yeni uygulamalara açılabileceğini gösteriyor” dedi. Örneğin, bu teknik, mesaj taşıyan bir parçacığın iki uzak nokta arasında hızlı bir şekilde seyahat etmesi gereken uydu tabanlı kuantum iletişiminde yardımcı olabilir.