تله پورت کوانتومی برای اولین بار بین دو تراشه کامپیوتر انجام شد

محققان دانشگاه بریستول و دانشگاه فنی دانمارک برای اولین بار به تله پورت کوانتومی (Quantum teleportation) بین دو تراشه کامپیوتری دست یافتند. پژوهشگران در این آزمایش اطلاعات را از یک تراشه به تراشه دیگر بدون اتصال فیزیکی و الکترونیکی آنها ارسال کردند. این دستاورد درب های جدیدی را در حوزه کامپیوترهای کوانتومی و اینترنت کوانتومی باز می کند.

دورنوردی یا تله پورت کوانتومی، به کمک پدیده ای به نام «درهم‌تنیدگی کوانتومی» (Quantum entanglement) انجام می شود. در این پدیده دو ذره آنقدر در هم گره می خورند که می توانند از فواصل دور با یکدیگر «ارتباط» برقرار کنند.

تغییر خصوصیات یکی از ذرات، خصوصیات ذره دیگر را نیز فارغ از فاصله بین آنها به طور آنی تغییر داده یا به طور خلاصه اطلاعات بین آنها تله پورت می شوند. از لحاظ تئوری محدودیتی در فاصله برای انجام تله پورت کوانتومی وجود ندارد؛ این مساله پیامدهای عجیبی دارد که امثال اینشتین را هم گیج کرده بود.

دانش کنونی ما از فیزیک می گوید هیچ جسمی نمی تواند سریع تر از سرعت نور حرکت کند؛ حالا اما به کمک تله پورت کوانتومی به نظر می رسد این محدودیت برداشته شده است. اینشتین به تله پورت لقب «فعالیت رعب انگیز از فاصله دور» را داده بود.

بهره برداری از تله پورت کوانتومی مزایایی برای بشر داشته و تحقیق جدید این مورد را به واقعیت نزدیک تر کرده است. محققان جفت های فوتون های درهم‌تنیده را روی تراشه ها ایجاد کرده و سپس اندازه گیری کوانتومی یکی از آنها را انجام دادند. این مشاهده در وضعیت فوتون تغییر ایجاد کرد و سپس این تغییرات به صورت آنی در فوتون شریک که روی تراشه دیگر قرار دارد، اعمال شد.

«Dan Llewellyn»، یکی از نویسندگان این مقاله می گوید:

«ما موفق شدیم پیوند درهم تنیدگی باکیفیتی را بین دو تراشه در آزمایشگاه انجام دهیم. در این آزمایش فوتون های قرار گرفته روی هر تراشه، وضعیت کوانتومی یکسانی را با یکدیگر به اشتراک گذاشتند. هر تراشه، طیفی از عملکردها را با استفاده از درهم‌تنیدگی نمایش داد که مهم ترین آن، آزمایش تله پورت دو تراشه‌ای بود که در آن وضعیت کوانتومی تکی یک ذره، پس از اندازه گیری کوانتومی بین ذره ها انتقال پیدا کرد. این اندازه گیری از رفتار عجیب فیزیک کوانتوم استفاده می کند که به طور همزمان پیوند درهم‌تنیدگی را از بین برده و وضعیت ذره را به ذره دیگر موجود در تراشه منتقل می کند.»

محققان ضمن اشاره به موفقیت 91 درصدی تله پورت کوانتومی، عملکردهایی را که برای پردازش کوانتومی اهمیت دارند را نیز انجام دادند، که از جمله آنها می توان به مبادله درهم‌تنیدگی (Entanglement swapping) اشاره کرد که در آن وضعیت ها بین ذراتی که هرگز از طریق میانجی با یکدیگر ارتباط نداشته اند، جا به جا می شوند. علاوه بر این آنها موفق به درهم‌تنیدگی حداکثر 4 فوتون با یکدیگر شدند.

محققان یافته های خود را در قالب مقاله در ژورنال Nature Physics منتشر کرده اند.