アルバート・アインシュタイン、ジェームズ・ボンド、ドイツのテレコムにはどのような関係がありますか?一見すると少ない。しかし、それらはすべて、米国シカゴのノースウェスタン大学の科学者らによる画期的な成功にテーマ的に結びついています。
なぜなら周りのチームがプレム・クマール博士彼らは、従来の光ファイバー ケーブルを使用して、ビデオ、Web サイト、ダウンロードなどの従来のデータを転送しながら、壊れないと考えられていた量子テレポーテーションを実装しました。
後者は新しいもので、数十年にわたって持続するインパルスを提供する可能性があり、インターネット上の通信を非常に安全なものにします。量子通信は事実上前例がないと考えられています。彼らには独自の結果とアプローチがある論文に掲載された。
通常のインターネットトラフィックによる量子通信
クマール氏のチームは、1990 年代から試行されてきた量子テレポーテーションの概念を、長さ 30 キロメートルの従来の光ファイバー ケーブルで実装することに成功しました。最初のステップとしてはこれに新しいことは何もありませんが、彼らが追加したのは、私たち全員が日常的に生成する従来のトラフィックです。現在の専門家の意見によれば、これは個々の光子にとって非常に不利な条件を作り出す必要があるでしょう。
あまりにも敏感なので、無傷で旅を続けることはできないだろう。これまでのところ、常に 1 本のケーブルが実験専用に予約されていました。クマール氏は、従来使用されていたインターネット光ファイバーケーブル内での量子テレポーテーション中の光粒子の状況を、トラックでいっぱいのトンネル内のガタガタ自転車の状況と比較しています。
粒子もつれによる量子テレポーテーション
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量子もつれと量子テレポーテーション:アルバート・アインシュタインはかつて、粒子の絡み合いを不気味だと表現しましたが、それは理解できます(経由)マックス・プランク量子光学研究所)。たとえば、2 つの光子 (光の粒子) は、たとえ数百キロメートル離れていても、あるいは銀河ほど離れていても、1 つのように動作します。これは、技術的なプロセスを使用して使用できる量子力学の効果です。
次の例を想像してください。
- コインを投げます。頭または尾は上に残ります。 2 枚のコインを投げた場合、表と表、裏と表、表と裏、裏と裏のいずれが出るかはランダムです。しかし、コインが量子力学的にもつれている場合、両方のことが常に起こります。つまり、コインが表を示している場合、もう一方のコインが裏を示しており、その逆も同様です。
- サイコロでも同様に機能します。ここでは一例として、目の総数は常に同じです。つまり、4/2、3/3、1/5 などです。
量子テレポーテーションとは、たとえ空間的に離れていても、絡み合った 2 つの粒子が 1 つであるかのように動作することを意味します。ただし、プロセス中に物質がテレポートされることはなく、情報のみが光子によってテレポートされます。したがって、テレポートについて考えたり、スタートレックのビームなどの SF の概念を直接考える場合には注意が必要です。このように単に物質をある場所から別の場所に移動させることはできず、情報のみを移動させるだけです (世界の物理学そして科学・イノベーション・テクノロジー省 (YouTube))。
このようなもつれがどのようにして発生するのかを正確に知ることができ、この現象についてさらに多くの情報を得ることができます。この YouTube ビデオで。
しかし、解決策はあります。比喩的に言えば、研究者らはめったに使用されない光の波長 (レーン) に光子を誘導し、その上で超高速に反応する AI パイロットを与えます。物理的に言えば、後者は通常のインターネット トラフィックの煩わしいノイズを低減する改良されたフィルターです。
研究チームは、この技術をさらに実用化するために、将来的には距離を延長し、光子対の数を増やしたいと考えています。したがって、より多くのフォトンがより長い距離にわたってより確実にテレポートされるはずです。彼らはまた、Telekom で使用しているような実際の光ファイバー ケーブルでプロセスをテストしたいと考えています。日常的なデータ トラフィックは、特別に生成されるのではなく、フォトンを混乱させることを目的としています。
研究者らが成功すれば、世界で成長を続ける光ファイバーネットワークを量子テレポーテーションに開放できる可能性がある。
ジェームズ・ボンドも大喜び:量子テレポーテーション
データ セキュリティに関して言えば、量子テレポーテーションを使用した量子暗号はセキュリティの革命となる可能性があります。量子物理学の法則に忠実なので、観察すると結果が変わります。したがって、誰かが転送中に光子を見て情報を読み取ってデータを解読すると、光の粒子の状態が変化します。これにより、情報、つまりキーが使用できなくなります。
したがって、受信者は影響力が及んでいることに気づくことになる。したがって、ジェームズ・ボンドとQは間違いなく秘密裏に最新の手がかりを交換する可能性があります(経由)ハイセ)。
おそらく近い将来、量子テレポーテーションが個人の日常生活の一部になることはないだろうが、政府、企業、研究者は喜んでいる。情報を安全に交換するために時間、労力、資金を投資したいと考えているグループは、この新しい通信方法が世界中で利用可能になることに間違いなく興奮するでしょう。