క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అనేది ఒక క్వాంటం స్థితిని దూరానికి బదిలీ చేయడం. దీన్ని విడిగా వివరించడం కష్టం, ఇది మొత్తం క్వాంటం ఫిజిక్స్‌తో కలిపి మాత్రమే చేయబడుతుంది. VDNKh వద్ద లెక్చర్ హాల్ 2035లో భాగంగా జరిగిన తన ఉపన్యాసంలో, కాల్గరీ విశ్వవిద్యాలయం (కెనడా)లోని ఫిజిక్స్ ఫ్యాకల్టీ ప్రొఫెసర్, కెనడియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ హయ్యర్ స్టడీస్ సభ్యుడు అలెగ్జాండర్ ల్వోవ్స్కీ క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ సూత్రాలను సరళంగా వివరించడానికి ప్రయత్నించారు. మరియు క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ. Lenta.ru అతని ప్రసంగం నుండి సారాంశాలను ప్రచురిస్తుంది.

కోట కీ

క్రిప్టోగ్రఫీ అనేది అసురక్షిత ఛానెల్‌లో సురక్షితంగా కమ్యూనికేట్ చేసే కళ. అంటే, మీరు వినగలిగే నిర్దిష్ట పంక్తిని కలిగి ఉంటారు మరియు ఎవరూ చదవలేని రహస్య సందేశాన్ని మీరు ప్రసారం చేయాలి.

ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల వద్ద రహస్య కీ అని పిలవబడేవి, అంటే సున్నాలు మరియు మరెవరికీ లేని రహస్య శ్రేణిని కలిగి ఉంటే, వారు ఈ కీని ఉపయోగించి సందేశాన్ని గుప్తీకరించవచ్చు, తద్వారా సున్నా సరిపోలుతుంది. సున్నాతో, మరియు ఒకదానితో ఒకటి. అటువంటి గుప్తీకరించిన సందేశం ఇప్పటికే ఓపెన్ ఛానెల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఎవరైనా అడ్డగిస్తే ఫర్వాలేదు, ఎందుకంటే సీక్రెట్ కీ కాపీని కలిగి ఉన్న బాబ్ తప్ప ఎవరూ చదవలేరు.

ఏదైనా క్రిప్టోగ్రఫీలో, ఏదైనా కమ్యూనికేషన్‌లో, అత్యంత ఖరీదైన వనరు సున్నాలు మరియు వాటి యొక్క యాదృచ్ఛిక క్రమం, ఇది కేవలం ఇద్దరు కమ్యూనికేట్ చేసే వారి స్వంతం. కానీ చాలా సందర్భాలలో, పబ్లిక్ కీ క్రిప్టోగ్రఫీ ఉపయోగించబడుతుంది. మీరు సురక్షితమైన HTTPSని ఉపయోగించి ఆన్‌లైన్ స్టోర్ నుండి క్రెడిట్ కార్డ్‌తో ఏదైనా కొనుగోలు చేశారనుకుందాం. దాని ప్రకారం, మీ కంప్యూటర్ మునుపెన్నడూ కమ్యూనికేట్ చేయని కొన్ని సర్వర్‌తో మాట్లాడుతోంది మరియు ఈ సర్వర్‌తో రహస్య కీని మార్పిడి చేసుకునే అవకాశం దీనికి లేదు.

ఈ డైలాగ్ యొక్క రహస్యం సంక్లిష్టమైన గణిత సమస్యను పరిష్కరించడం ద్వారా అందించబడుతుంది, ప్రత్యేకించి, ప్రధాన కారకాలుగా కుళ్ళిపోవడం. రెండు ప్రధాన సంఖ్యలను గుణించడం చాలా సులభం, కానీ వాటి ఉత్పత్తి ఇప్పటికే ఇవ్వబడి ఉంటే, రెండు కారకాలను కనుగొనడం కష్టం. సంఖ్య తగినంత పెద్దదైతే, సంప్రదాయ కంప్యూటర్ నుండి అనేక సంవత్సరాల లెక్కలు అవసరం.

అయితే, ఈ కంప్యూటర్ సాధారణమైనది కాదు, కానీ క్వాంటం అయితే, ఇది అటువంటి సమస్యను సులభంగా పరిష్కరిస్తుంది. ఇది చివరకు కనిపెట్టబడినప్పుడు, పైన విస్తృతంగా ఉపయోగించిన పద్ధతి పనికిరానిదని రుజువు చేస్తుంది, ఇది సమాజానికి వినాశకరమైనదని భావిస్తున్నారు.

మీకు గుర్తుంటే, మొదటి హ్యారీ పోటర్ పుస్తకంలో, ఫిలాసఫర్స్ స్టోన్‌కి వెళ్లడానికి కథానాయకుడు భద్రతను దాటవలసి ఉంటుంది. ఇక్కడ ఇలాంటిదే ఉంది: రక్షణను స్థాపించిన వారికి, దానిని పాస్ చేయడం సులభం అవుతుంది. హ్యారీకి ఇది చాలా కష్టం, కానీ చివరికి అతను దానిని అధిగమించాడు.

ఈ ఉదాహరణ పబ్లిక్ కీ క్రిప్టోగ్రఫీని బాగా వివరిస్తుంది. అతనికి తెలియని వ్యక్తి సూత్రప్రాయంగా సందేశాలను అర్థంచేసుకోగలడు, కానీ అది అతనికి చాలా కష్టంగా ఉంటుంది మరియు దీనికి చాలా సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు. పబ్లిక్-కీ క్రిప్టోగ్రఫీ సంపూర్ణ భద్రతను అందించదు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ

ఇదంతా క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ అవసరాన్ని వివరిస్తుంది. ఆమె మాకు రెండు ప్రపంచాలలో ఉత్తమమైన వాటిని ఇస్తుంది. ఒక-సమయం ప్యాడ్ పద్ధతి ఉంది, నమ్మదగినది, కానీ, మరోవైపు, "ఖరీదైన" రహస్య కీ అవసరం. ఆలిస్ బాబ్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి, ఆమె అతనికి అలాంటి కీలు ఉన్న డిస్క్‌లతో నిండిన సూట్‌కేస్‌తో కొరియర్‌ను పంపాలి. అతను వాటిని క్రమంగా తింటాడు, ఎందుకంటే వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒకసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. మరోవైపు, మేము పబ్లిక్ కీ పద్ధతిని కలిగి ఉన్నాము, ఇది "చౌక" కానీ సంపూర్ణ భద్రతను అందించదు.

చిత్రం: సైన్స్ మ్యూజియం / Globallookpress.com

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ, ఒక వైపు, "చౌక", ఇది హ్యాక్ చేయగల ఛానెల్‌లో కీని సురక్షితంగా ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు మరోవైపు, ఇది భౌతిక శాస్త్ర ప్రాథమిక నియమాల కారణంగా గోప్యతకు హామీ ఇస్తుంది. వ్యక్తిగత ఫోటాన్‌ల క్వాంటం స్థితిలో సమాచారాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయడం దీని అర్థం.

క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క పోస్ట్యులేట్‌లకు అనుగుణంగా, కొలవడానికి ప్రయత్నించిన క్షణంలో క్వాంటం స్థితి నాశనం చేయబడుతుంది మరియు మార్చబడుతుంది. ఆ విధంగా, ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల మధ్య లైన్‌లో ఎవరైనా గూఢచారి ఎవరైనా వినడానికి లేదా పీప్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే, అతను అనివార్యంగా ఫోటాన్‌ల స్థితిని మారుస్తాడు, కమ్యూనికేట్‌లు లైన్ ట్యాప్ చేయబడిందని గమనించి, కమ్యూనికేషన్‌ను ఆపివేసి చర్య తీసుకుంటారు.

అనేక ఇతర క్వాంటం టెక్నాలజీల వలె కాకుండా, క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వాణిజ్యపరమైనది, సైన్స్ ఫిక్షన్ కాదు. ఇప్పటికే, సంప్రదాయ ఫైబర్ ఆప్టిక్ లైన్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన సర్వర్‌లను ఉత్పత్తి చేసే కంపెనీలు ఉన్నాయి, వాటి ద్వారా మీరు సురక్షితంగా కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చు.

పోలరైజింగ్ బీమ్ స్ప్లిటర్ ఎలా పనిచేస్తుంది

కాంతి అనేది ఒక విలోమ విద్యుదయస్కాంత తరంగం, ఇది వెంట కాకుండా అంతటా డోలనం చేస్తుంది. ఈ లక్షణాన్ని ధ్రువణత అని పిలుస్తారు మరియు ఇది వ్యక్తిగత ఫోటాన్‌లలో కూడా ఉంటుంది. సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేయడానికి వాటిని ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్ సున్నా మరియు నిలువు ఫోటాన్ ఒకటి (ప్లస్ 45 డిగ్రీలు మరియు మైనస్ 45 డిగ్రీల ధ్రువణత కలిగిన ఫోటాన్‌లకు కూడా ఇది వర్తిస్తుంది).

ఆలిస్ ఈ విధంగా సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేసారు మరియు బాబ్ దానిని అంగీకరించాలి. దీని కోసం, ఒక ప్రత్యేక పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది - ఒక ధ్రువణ బీమ్ స్ప్లిటర్, రెండు ప్రిజమ్‌లను కలిగి ఉన్న క్యూబ్ కలిసి అతుక్కొని ఉంటుంది. ఇది క్షితిజ సమాంతరంగా ధ్రువపరచబడిన స్ట్రీమ్‌ను ప్రసారం చేస్తుంది మరియు నిలువుగా ధ్రువీకరించబడిన ఒకదానిని ప్రతిబింబిస్తుంది, దీని కారణంగా సమాచారం డీకోడ్ చేయబడుతుంది. క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్ సున్నా మరియు నిలువు ఫోటాన్ ఒకటి అయితే, ఒక డిటెక్టర్ లాజికల్ జీరో విషయంలో మరియు మరొకటి ఒకదాని విషయంలో క్లిక్ చేస్తుంది.

కానీ మనం వికర్ణ ఫోటాన్‌ను పంపితే ఏమి జరుగుతుంది? అప్పుడు ప్రసిద్ధ క్వాంటం ప్రమాదం ఒక పాత్ర పోషించడం ప్రారంభమవుతుంది. అటువంటి ఫోటాన్ పాస్ అవుతుందా లేదా ప్రతిబింబిస్తుందా అని చెప్పడం అసాధ్యం - ఇది 50 శాతం సంభావ్యతతో ఒకటి లేదా మరొకటి చేస్తుంది. అతని ప్రవర్తనను అంచనా వేయడం సూత్రప్రాయంగా అసాధ్యం. అంతేకాకుండా, ఈ ఆస్తి వాణిజ్య యాదృచ్ఛిక సంఖ్య జనరేటర్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

ప్లస్ 45 డిగ్రీలు మరియు మైనస్ 45 డిగ్రీల ధ్రువణాలను వేరు చేయడం మా పని అయితే మనం ఏమి చేయాలి? పుంజం అక్షం చుట్టూ బీమ్ స్ప్లిటర్‌ను తిప్పడం అవసరం. అప్పుడు క్వాంటం యాదృచ్ఛికత యొక్క చట్టం క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు ధ్రువణాలతో ఫోటాన్‌ల కోసం పనిచేస్తుంది. ఈ ఆస్తి ప్రాథమికమైనది. ఈ ఫోటాన్ ఏమి ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉందో మనం అడగలేము.

ఫోటో: సైన్స్ మ్యూజియం / Globallookpress.com

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ సూత్రం

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వెనుక ఉన్న ఆలోచన ఏమిటి? ఆలిస్ బాబ్‌కు ఫోటాన్‌ను పంపిందని అనుకుందాం, ఆమె దానిని అడ్డంగా-నిలువుగా లేదా వికర్ణంగా ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. బాబ్ ఒక నాణేన్ని కూడా తిప్పాడు, అతని ఆధారం అడ్డంగా-నిలువుగా లేదా వికర్ణంగా ఉంటుందా అని యాదృచ్ఛికంగా నిర్ణయిస్తాడు. వారి ఎన్‌కోడింగ్ పద్ధతులు సరిపోలితే, బాబ్ ఆలిస్ పంపిన డేటాను స్వీకరిస్తాడు, కాకపోతే, కొంత అర్ధంలేనిది. వారు ఈ ఆపరేషన్‌ను అనేక వేల సార్లు నిర్వహిస్తారు, ఆపై ఓపెన్ ఛానెల్‌లో “కాల్ అప్” చేసి, వారు ఏ స్థావరాలలో బదిలీ చేసారో ఒకరికొకరు చెప్పుకోండి - ఈ సమాచారం ఇప్పుడు ఎవరికైనా అందుబాటులో ఉందని మేము భావించవచ్చు. తరువాత, బాబ్ మరియు ఆలిస్ స్థావరాలు భిన్నంగా ఉన్న సంఘటనలను కలుపుకొని, అవి ఒకే విధంగా ఉన్న వాటిని వదిలివేయగలరు (వాటిలో దాదాపు సగం మంది ఉంటారు).

ఎవరైనా గూఢచారి లైన్‌లోకి ప్రవేశించారని అనుకుందాం, అతను సందేశాలను వినడానికి ఇష్టపడతాడు, అయితే అతను సమాచారాన్ని కొంత ప్రాతిపదికన కొలవాలి. ఆలిస్ మరియు బాబ్‌లు ఒకే విధంగా ఉన్నారని ఊహించుకోండి, కానీ గూఢచారికి అలా లేదు. డేటా క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన పంపబడినప్పుడు మరియు వికర్ణంగా ప్రసారం చేసే వ్యక్తి ప్రసారాన్ని కొలిచిన సందర్భంలో, అతను యాదృచ్ఛిక విలువను అందుకుంటాడు మరియు బాబ్‌కు కొన్ని ఏకపక్ష ఫోటాన్‌ను ఫార్వార్డ్ చేస్తాడు, ఎందుకంటే అది ఏమిటో అతనికి తెలియదు. అందువలన, అతని జోక్యం గమనించవచ్చు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీలో అతిపెద్ద సమస్య నష్టం. అత్యుత్తమ మరియు అత్యంత ఆధునిక ఫైబర్ కూడా ప్రతి 10-12 కిలోమీటర్ల కేబుల్‌కు 50 శాతం నష్టాన్ని ఇస్తుంది. మేము మాస్కో నుండి సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌కు మా రహస్య కీని పంపుతాము - 750 కిలోమీటర్లు, మరియు ఒక బిలియన్ బిలియన్ ఫోటాన్‌లలో ఒకటి మాత్రమే లక్ష్యాన్ని చేరుకుంటుంది. ఇవన్నీ సాంకేతికతను పూర్తిగా అసాధ్యమైనవిగా చేస్తాయి. అందుకే ఆధునిక క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ దాదాపు 100 కిలోమీటర్ల దూరంలో మాత్రమే పని చేస్తుంది. సిద్ధాంతపరంగా, ఈ సమస్యను ఎలా పరిష్కరించాలో తెలుసు - క్వాంటం రిపీటర్ల సహాయంతో, కానీ వాటి అమలుకు క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అవసరం.

ఫోటో: పెర్రీ మాస్ట్రోవిటో / Globallookpress.com

క్వాంటం చిక్కుముడి

క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ యొక్క శాస్త్రీయ నిర్వచనం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క డీలోకలైజ్డ్ స్థితి. క్లిష్టంగా అనిపిస్తుంది, కానీ ఒక సాధారణ ఉదాహరణ ఇవ్వవచ్చు. మనకు రెండు ఫోటాన్లు ఉన్నాయని అనుకుందాం: క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు, దీని క్వాంటం స్థితులు పరస్పరం ఆధారపడి ఉంటాయి. మేము వాటిలో ఒకదాన్ని ఆలిస్‌కి మరియు మరొకటి బాబ్‌కి పంపుతాము, వారు ధ్రువణ బీమ్ స్ప్లిటర్‌పై కొలతలు చేస్తారు.

ఈ కొలతలు సాధారణ క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన చేసినప్పుడు, ఫలితం పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది. ఆలిస్ క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్‌ను గమనించినట్లయితే, రెండవది నిలువుగా ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ఇది సరళమైన మార్గంలో ఊహించవచ్చు: మనకు నీలం మరియు ఎరుపు రంగు బంతి ఉంది, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి చూడకుండా ఒక కవరులో మూసివేసి ఇద్దరు గ్రహీతలకు పంపుతాము - ఒకటి ఎరుపు రంగును అందుకుంటే, రెండవది ఖచ్చితంగా నీలం రంగును అందుకుంటుంది.

కానీ క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ విషయంలో, విషయం దీనికే పరిమితం కాదు. ఈ సహసంబంధం క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన మాత్రమే కాకుండా, మరేదైనా కూడా జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, ఆలిస్ మరియు బాబ్ తమ బీమ్‌స్ప్లిటర్‌లను ఒకే సమయంలో 45 డిగ్రీలు తిప్పితే, వారు మళ్లీ సరిగ్గా సరిపోతారు.

ఇది చాలా విచిత్రమైన క్వాంటం దృగ్విషయం. ఆలిస్ తన బీమ్ స్ప్లిటర్‌ని ఎలాగోలా తిప్పి, దాని గుండా వెళ్ళిన పోలరైజేషన్ αతో కొంత ఫోటాన్‌ను కనుగొందని అనుకుందాం. బాబ్ తన ఫోటాన్‌ను అదే ప్రాతిపదికన కొలిస్తే, అతను 90 డిగ్రీల +α ధ్రువణాన్ని కనుగొంటాడు.

కాబట్టి, ప్రారంభంలో మనం చిక్కుకునే స్థితిని కలిగి ఉన్నాము: ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్ పూర్తిగా నిర్వచించబడలేదు మరియు బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ పూర్తిగా నిర్వచించబడలేదు. ఆలిస్ తన ఫోటాన్‌ను కొలిచినప్పుడు, కొంత విలువను కనుగొన్నప్పుడు, బాబ్ ఎంత దూరంలో ఉన్నా, ఏ ఫోటాన్ ఉందో ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. ఈ ప్రభావం ప్రయోగాల ద్వారా పదేపదే ధృవీకరించబడింది, ఇది ఫాంటసీ కాదు.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్

ఆలిస్‌కు ధ్రువణ αతో నిర్దిష్ట ఫోటాన్ ఉందని అనుకుందాం, అది ఆమెకు ఇంకా తెలియదు, అంటే తెలియని స్థితిలో ఉంది. ఆమె మరియు బాబ్ మధ్య ప్రత్యక్ష ఛానెల్ లేదు. ఛానెల్ ఉంటే, ఆలిస్ ఫోటాన్ స్థితిని నమోదు చేయగలదు మరియు ఈ సమాచారాన్ని బాబ్‌కు తెలియజేయగలదు. కానీ ఒక కొలతలో క్వాంటం స్థితిని తెలుసుకోవడం అసాధ్యం, కాబట్టి ఈ పద్ధతి తగినది కాదు. అయితే, ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల మధ్య ముందుగా తయారుచేసిన చిక్కుబడ్డ జత ఫోటాన్‌లు ఉన్నాయి. దీని కారణంగా, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్ యొక్క ప్రారంభ స్థితిని పొందేలా చేయడం సాధ్యమవుతుంది, తర్వాత షరతులతో కూడిన టెలిఫోన్ లైన్‌లో "ఫోన్ చేయబడింది".

వీటన్నింటి యొక్క క్లాసిక్ (చాలా సుదూర అనలాగ్ అయినప్పటికీ) ఇక్కడ ఉంది. ఆలిస్ మరియు బాబ్ ఒక్కొక్కరు ఒక కవరులో ఎరుపు లేదా నీలం రంగు బెలూన్‌ను అందుకుంటారు. ఆలిస్ తన వద్ద ఉన్న దాని గురించి బాబ్ సమాచారాన్ని పంపాలనుకుంటోంది. ఇది చేయుటకు, ఆమె బాబ్‌కు "ఫోన్" చేసి, బంతులను సరిపోల్చండి, అతనికి "నాకు అదే ఉంది" లేదా "మాకు వేర్వేరు ఉన్నాయి" అని చెప్పడం అవసరం. ఎవరైనా ఈ లైన్‌ను వింటుంటే, అది వారి రంగును గుర్తించడంలో అతనికి సహాయపడదు.

అవన్నీ ఎలా పని చేస్తాయి? మనకు చిక్కుకున్న స్థితి మరియు మేము టెలిపోర్ట్ చేయాలనుకుంటున్న ఫోటాన్ ఉంది. ఆలిస్ తప్పనిసరిగా ఒరిజినల్ టెలిపోర్టెడ్ ఫోటాన్‌కి తగిన కొలత చేసి, మరొకటి ఏ స్థితిలో ఉందో అడగాలి. యాదృచ్ఛికంగా, ఆమె సాధ్యమయ్యే నాలుగు సమాధానాలలో ఒకదాన్ని అందుకుంటుంది. రిమోట్ వంట ప్రభావం ఫలితంగా, ఈ కొలత తర్వాత, ఫలితాన్ని బట్టి, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ ఒక నిర్దిష్ట స్థితికి వెళ్లిందని తేలింది. దానికి ముందు, అతను నిరవధిక స్థితిలో ఉన్న ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్‌తో చిక్కుకున్నాడు.

ఆలిస్ తన కొలత ఏమిటో ఫోన్ ద్వారా బాబ్‌కి చెప్పింది. దాని ఫలితం ψ-గా మారినట్లయితే, తన ఫోటాన్ స్వయంచాలకంగా ఈ స్థితికి మారిందని బాబ్‌కు తెలుసు. ఆలిస్ తన కొలత ψ+ ఫలితాన్ని ఇచ్చిందని నివేదించినట్లయితే, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ -α ధ్రువణాన్ని తీసుకుంది. టెలిపోర్టేషన్ ప్రయోగం ముగింపులో, బాబ్ వద్ద ఆలిస్ యొక్క అసలు ఫోటాన్ కాపీ ఉంది మరియు ఆమె ఫోటాన్ మరియు దాని గురించిన సమాచారం ప్రక్రియలో నాశనం చేయబడింది.

టెలిపోర్టేషన్ టెక్నాలజీ

ఇప్పుడు మనం ఫోటాన్‌ల ధ్రువణాన్ని మరియు పరమాణువుల యొక్క కొన్ని స్థితులను టెలిపోర్ట్ చేయగలుగుతున్నాము. కానీ వారు వ్రాసినప్పుడు, శాస్త్రవేత్తలు అణువులను టెలిపోర్ట్ చేయడం నేర్చుకున్నారని వారు చెప్పారు - ఇది ఒక మోసం, ఎందుకంటే అణువులకు చాలా క్వాంటం స్థితులు, అనంతమైన సెట్ ఉన్నాయి. ఉత్తమంగా, వాటిలో కొన్నింటిని ఎలా టెలిపోర్ట్ చేయాలో మేము కనుగొన్నాము.

నాకు ఇష్టమైన ప్రశ్న ఏమిటంటే మానవ టెలిపోర్టేషన్ ఎప్పుడు జరుగుతుంది? సమాధానం ఎప్పుడూ. స్టార్ ట్రెక్ సిరీస్‌లోని కెప్టెన్ పికార్డ్‌ని కలిగి ఉన్నారని అనుకుందాం, అతను ఓడ నుండి గ్రహం యొక్క ఉపరితలం వరకు టెలిపోర్ట్ చేయాలి. దీన్ని చేయడానికి, మనకు ఇప్పటికే తెలిసినట్లుగా, మేము ఒకే రకమైన పికార్డ్‌లను మరికొన్నింటిని తయారు చేయాలి, వాటిని అయోమయ స్థితిలోకి తీసుకురావాలి, అందులో అతని సాధ్యమయ్యే అన్ని స్థితులను (నిగ్రహంగా, తాగిన, నిద్ర, ధూమపానం - ఖచ్చితంగా ప్రతిదీ) మరియు కొలతలు తీసుకోవాలి. రెండు. ఇది ఎంత కష్టమో, అవాస్తవమో స్పష్టమవుతుంది.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అనేది ఒక ఆసక్తికరమైన కానీ ప్రయోగశాల దృగ్విషయం. జీవుల టెలిపోర్టేషన్‌కు విషయాలు రావు (కనీసం సమీప భవిష్యత్తులో). అయినప్పటికీ, ఎక్కువ దూరాలకు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి క్వాంటం రిపీటర్‌లను రూపొందించడానికి ఇది ఆచరణలో ఉపయోగించబడుతుంది.

చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌కు చెందిన శాస్త్రవేత్తల బృందం 1200 కి.మీ కంటే ఎక్కువ రికార్డు దూరం వరకు చిక్కుకున్న ఫోటాన్‌ల (క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అని పిలవబడే) జతల మధ్య క్వాంటం స్థితుల బదిలీపై ఉపగ్రహ ప్రయోగాన్ని నిర్వహించింది.

దృగ్విషయం (లేదా చిక్కు) రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కణాల స్థితులు పరస్పర ఆధారితంగా (పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నప్పుడు) పుడుతుంది, అవి ఏకపక్షంగా ఎక్కువ దూరం వరకు వేరు చేయబడతాయి, అయితే అదే సమయంలో అవి ఒకదానికొకటి "అనుభూతి" చెందుతూనే ఉంటాయి. ఒక కణం యొక్క పరామితి యొక్క కొలత మరొకదాని యొక్క చిక్కుబడ్డ స్థితి యొక్క తక్షణ విధ్వంసానికి దారి తీస్తుంది, ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ సూత్రాలను అర్థం చేసుకోకుండా ఊహించడం కష్టం, ప్రత్యేకించి కణాలు (ఇది ప్రత్యేకంగా చూపబడిందిబెల్ అసమానతలు అని పిలవబడే వాటిని ఉల్లంఘించే ప్రయోగాలలో) "సహచరుడు" యొక్క స్థితి గురించి సమాచారాన్ని నిల్వ చేసే దాచిన పారామితులు ఏవీ లేవు మరియు అదే సమయంలో, తక్షణ స్థితి మార్పు కారణ సూత్రం యొక్క ఉల్లంఘనకు దారితీయదు. మరియు ఉపయోగకరమైన సమాచారాన్ని ఈ విధంగా ప్రసారం చేయడానికి అనుమతించదు.

నిజమైన సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి, కాంతి వేగాన్ని మించని వేగంతో కదులుతున్న కణాల భాగస్వామ్యం అదనంగా అవసరం. ఉదాహరణకు, ఒక సాధారణ పుట్టుకను కలిగి ఉన్న ఫోటాన్లు చిక్కుబడ్డ కణాలుగా పనిచేస్తాయి మరియు చెప్పాలంటే, వాటి స్పిన్ ఒక ఆధారిత పరామితిగా ఉపయోగించబడుతుంది.

చిక్కుకుపోయిన కణాల స్థితులను ఎక్కువ దూరం మరియు అత్యంత తీవ్రమైన పరిస్థితులలో బదిలీ చేయడం ప్రాథమిక భౌతిక శాస్త్రంలో నిమగ్నమైన శాస్త్రవేత్తలకు మాత్రమే కాకుండా, సురక్షితమైన కమ్యూనికేషన్‌లను రూపొందించే ఇంజనీర్‌లకు కూడా ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది. భవిష్యత్తులో కణాల చిక్కుముడి యొక్క దృగ్విషయం మనకు సూత్రప్రాయంగా, హ్యాక్ చేయలేని కమ్యూనికేషన్ ఛానెల్‌లను అందిస్తుందని నమ్ముతారు. ఈ సందర్భంలో "రక్షణ" అనేది సంభాషణలో పాల్గొనే వారి కమ్యూనికేషన్‌లో వేరొకరు జోక్యం చేసుకున్నారని వారికి అనివార్యమైన నోటిఫికేషన్ అవుతుంది.

దీనికి సాక్ష్యం భౌతికశాస్త్రం యొక్క విడదీయరాని నియమాలు - వేవ్ ఫంక్షన్ యొక్క కోలుకోలేని పతనం.

అటువంటి సురక్షితమైన క్వాంటం కమ్యూనికేషన్‌ను అమలు చేయడానికి పరికరాల నమూనాలు ఇప్పటికే సృష్టించబడ్డాయి, అయితే ఈ అన్ని "ఖచ్చితంగా సురక్షితమైన ఛానెల్‌ల" ఆపరేషన్‌ను రాజీ చేసే ఆలోచనలు కూడా ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, రివర్సిబుల్ బలహీనమైన క్వాంటం కొలతల ద్వారా, కాబట్టి క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ అనేది ఇప్పటికీ అస్పష్టంగా ఉంది. ప్రోటోటైప్ టెస్టింగ్ దశ నుండి బయటపడగలగాలి, అన్ని పరిణామాలు ముందుగానే నాశనం చేయబడతాయా మరియు ఆచరణాత్మక అనువర్తనానికి తగినవి కావు.

మరొక విషయం: ఆప్టికల్ ఫైబర్ లేదా గాలిలో ఫోటాన్ నష్టాల కారణంగా చిక్కుకున్న రాష్ట్రాల ప్రసారం ఇప్పటివరకు 100 కి.మీ మించకుండా మాత్రమే నిర్వహించబడింది, ఎందుకంటే కనీసం కొన్ని ఫోటాన్‌లు డిటెక్టర్‌కు చేరుకునే సంభావ్యత అదృశ్యమవుతుంది. చిన్నది. కాలానుగుణంగా ఈ మార్గంలో తదుపరి సాధన గురించి సందేశాలు ఉన్నాయి, అయితే అటువంటి కనెక్షన్‌తో మొత్తం భూగోళాన్ని కవర్ చేయడం ఇంకా సాధ్యం కాదు.

కాబట్టి, ఈ నెల ప్రారంభంలో, కెనడియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఒక విమానంతో సురక్షితమైన క్వాంటం ఛానెల్ ద్వారా కమ్యూనికేట్ చేయడానికి విజయవంతమైన ప్రయత్నాలను ప్రకటించారు, అయితే ఇది ట్రాన్స్మిటర్ నుండి 3-10 కి.మీ.

క్వాంటం రిపీటర్ ప్రోటోకాల్ అని పిలవబడేది సిగ్నల్ ప్రచారాన్ని సమూలంగా మెరుగుపరిచే మార్గాలలో ఒకటిగా గుర్తించబడింది, అయితే అనేక క్లిష్టమైన సాంకేతిక సమస్యలను పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉన్నందున దాని ఆచరణాత్మక విలువ ప్రశ్నార్థకంగానే ఉంది.

ఉపగ్రహ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించడం అనేది మరొక విధానం, ఎందుకంటే ఉపగ్రహం భూమిపై చాలా సుదూర ప్రదేశాలకు ఒకే సమయంలో కంటి చూపులో ఉంటుంది. ఈ విధానం యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఫోటాన్ మార్గంలో ఎక్కువ భాగం దాదాపు శూన్యంలో దాదాపు శూన్యం శోషణ మరియు డీకోహెరెన్స్ (పర్యావరణంతో కణాల పరస్పర చర్య కారణంగా పొందిక ఉల్లంఘన) తొలగింపుతో ఉంటుంది.

ఉపగ్రహ ప్రయోగాల సాధ్యాసాధ్యాలను ప్రదర్శించడానికి, చైనీస్ నిపుణులు ప్రాథమిక భూ-ఆధారిత పరీక్షలను నిర్వహించారు, ఇది 80 dB ప్రభావవంతమైన ఛానెల్ నష్టంతో 600 మీ, 13 కిమీ మరియు 102 కిమీ దూరంలో ఉన్న బహిరంగ వాతావరణంలో చిక్కుకున్న ఫోటాన్ జతల విజయవంతమైన ద్వి దిశాత్మక ప్రచారాన్ని ప్రదర్శించింది. అధిక నష్టాలు మరియు అల్లకల్లోల పరిస్థితులలో కదిలే ప్లాట్‌ఫారమ్‌లపై క్వాంటం స్థితుల బదిలీపై కూడా ప్రయోగాలు జరిగాయి.

ఆస్ట్రియన్ శాస్త్రవేత్తల భాగస్వామ్యంతో వివరణాత్మక సాధ్యాసాధ్యాల అధ్యయనాల తరువాత, $ 100 మిలియన్ల ఉపగ్రహం అభివృద్ధి చేయబడింది, ఆగస్టు 16, 2016 న గోబీ ఎడారిలోని జియుక్వాన్ కాస్మోడ్రోమ్ నుండి లాంగ్ మార్చ్ 2D ప్రయోగ వాహనాన్ని ఉపయోగించి 500 కి.మీ ఎత్తులో ఉన్న కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెట్టబడింది.

5వ శతాబ్దపు BCకి చెందిన పురాతన చైనీస్ తత్వవేత్త, మోయిజం (సార్వత్రిక ప్రేమ మరియు రాష్ట్ర పర్యవసాన సిద్ధాంతం) స్థాపకుడు గౌరవార్థం ఈ ఉపగ్రహానికి "మో త్జు" అని పేరు పెట్టారు. చైనాలో అనేక శతాబ్దాలుగా, మోహిజం కన్ఫ్యూషియనిజంతో విజయవంతంగా పోటీ పడింది, తరువాతి దానిని రాష్ట్ర భావజాలంగా స్వీకరించింది.

మోజి మిషన్‌కు మూడు గ్రౌండ్ స్టేషన్‌లు మద్దతు ఇస్తున్నాయి: డెలింగే (కింగ్‌హై ప్రావిన్స్), ఉరుమ్‌కిలోని నాన్‌షాన్ (జిన్‌జియాంగ్) మరియు లిజియాంగ్‌లోని గావోమీగు అబ్జర్వేటరీ (GMG) (యునాన్ ప్రావిన్స్). డెలింగే మరియు లిజియాంగ్ మధ్య దూరం 1203 కి.మీ. కక్ష్యలో ఉన్న ఉపగ్రహం మరియు ఈ గ్రౌండ్ స్టేషన్ల మధ్య దూరం 500-2000 కి.మీ మధ్య మారుతూ ఉంటుంది.

చిక్కుకుపోయిన ఫోటాన్‌లను క్లాసికల్ సిగ్నల్‌ల వలె "విస్తరింపజేయడం" సాధ్యం కాదు కాబట్టి, భూమి మరియు ఉపగ్రహాల మధ్య ప్రసార మార్గాలలో అటెన్యూయేషన్‌ను తగ్గించడానికి కొత్త పద్ధతులను అభివృద్ధి చేయాల్సి వచ్చింది. కావలసిన కలపడం సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి, కనిష్ట బీమ్ డైవర్జెన్స్ మరియు డిటెక్టర్‌లకు సూచించే అధిక-వేగం మరియు అధిక-నిర్దిష్టతను ఏకకాలంలో సాధించడం అవసరం.

టూ-ఫోటాన్ ఎంటాంగిల్‌మెంట్ మరియు హై-ప్రెసిషన్ APT (సముపార్జన, పాయింటింగ్ మరియు ట్రాకింగ్) సాంకేతికత యొక్క అల్ట్రా-బ్రైట్ కాస్మిక్ సోర్స్‌ను అభివృద్ధి చేసిన తర్వాత, సమూహం 1203 కి.మీ వేరు చేయబడిన ఫోటాన్‌ల జతల మధ్య "క్వాంటం కప్లింగ్"ను ఏర్పాటు చేసింది, శాస్త్రవేత్తలు అలా- స్థానికత (రిమోట్ కణాల స్థితిని తక్షణమే ప్రభావితం చేసే సామర్థ్యం) ఉల్లంఘనలను తనిఖీ చేయడానికి బెల్ పరీక్ష అని పిలుస్తారు మరియు నాలుగు సిగ్మా (ప్రామాణిక విచలనాలు) యొక్క గణాంక ప్రాముఖ్యతతో ఫలితాన్ని పొందింది.

ఉపగ్రహంపై ఫోటాన్ మూలం యొక్క పథకం. KTiOPO4 (PPKTP) క్రిస్టల్ యొక్క మందం 15 మిమీ. ఒక జత ఆఫ్-యాక్సిస్ పుటాకార అద్దాలు PPKTP క్రిస్టల్ మధ్యలో పంప్ లేజర్ (PL)ని కేంద్రీకరిస్తాయి. సాగ్నాక్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పంప్ లేజర్ నుండి సిగ్నల్ ఫోటాన్‌లను వేరు చేయడానికి రెండు డైక్రోమాటిక్ మిర్రర్‌లు (DM) మరియు ఫిల్టర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. భూమి నుండి రిమోట్‌గా నియంత్రించబడే రెండు అదనపు అద్దాలు (PI), సరైన పుంజం సేకరణ సామర్థ్యం కోసం బీమ్ దిశను చక్కగా ట్యూన్ చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. QWP - క్వార్టర్-వేవ్ దశ విభాగం; HWP - సగం-వేవ్ దశ విభాగం; PBS - పోలరైజింగ్ బీమ్ స్ప్లిటర్.

టెలికమ్యూనికేషన్స్ ఫైబర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ వాణిజ్య నమూనాలను ఉపయోగించి మునుపటి పద్ధతులతో పోలిస్తే, ఉపగ్రహ కనెక్షన్ యొక్క సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉన్నట్లు తేలింది, ఇది అధ్యయనం యొక్క రచయితల ప్రకారం, భూమిపై గతంలో అందుబాటులో లేని ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలకు మార్గం తెరుస్తుంది. .

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్- ఇది భౌతిక వస్తువుల టెలిపోర్టేషన్ కాదు, శక్తి కాదు, కానీ స్థితి. కానీ ఈ సందర్భంలో, క్లాసికల్ ప్రాతినిధ్యంలో చేయలేని విధంగా రాష్ట్రాలు బదిలీ చేయబడతాయి. నియమం ప్రకారం, ఒక వస్తువు గురించి సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి పెద్ద సంఖ్యలో సమగ్ర కొలతలు అవసరం. కానీ అవి క్వాంటం స్థితిని నాశనం చేస్తాయి మరియు దానిని తిరిగి కొలవడానికి మనకు మార్గం లేదు. క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట స్థితిని బదిలీ చేయడానికి, బదిలీ చేయడానికి, దాని గురించి కనీస సమాచారాన్ని కలిగి ఉండటానికి, దానిలోకి "చూడకుండా", దానిని కొలవకుండా మరియు తద్వారా దానిని ఉల్లంఘించకుండా ఉపయోగించబడుతుంది.

క్విట్‌లు

క్విట్ అనేది క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ సమయంలో ప్రసారం చేయబడిన స్థితి. క్వాంటం బిట్ రెండు స్థితుల సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉంటుంది. క్లాసికల్ స్థితి, ఉదాహరణకు, స్టేట్ 0 లేదా స్టేట్ 1లో ఉంటుంది. క్వాంటం స్థితి సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉంటుంది మరియు చాలా ముఖ్యమైనది, మనం దానిని కొలిచే వరకు, అది నిర్వచించబడదు. మనకు 30% - 0 మరియు 70% - 1 వద్ద క్విట్ ఉందని ఊహించుకుందాం. మనం దానిని కొలిస్తే, మనం 0 మరియు 1 రెండింటినీ పొందగలము. ఒక కొలత కోసం ఏమీ చెప్పలేము. కానీ మనం అలాంటి 100, 1000 ఒకేలాంటి స్థితులను సిద్ధం చేసి, వాటిని పదే పదే కొలిస్తే, మనం ఈ స్థితిని చాలా ఖచ్చితంగా వర్గీకరించవచ్చు మరియు ఇది నిజంగా 30% - 0 మరియు 70% - 1 అని అర్థం చేసుకోవచ్చు.

శాస్త్రీయ పద్ధతిలో సమాచారాన్ని పొందేందుకు ఇది ఒక ఉదాహరణ. పెద్ద మొత్తంలో డేటాను స్వీకరించిన తర్వాత, చిరునామాదారుడు ఈ స్థితిని మళ్లీ సృష్టించవచ్చు. అయినప్పటికీ, క్వాంటం మెకానిక్స్ అనేక స్థితులను సిద్ధం చేయకుండా అనుమతిస్తుంది. మనకు ఒకటి మాత్రమే ఉందని, ప్రత్యేకమైనది మరియు అలాంటిది మరొకటి లేదని ఊహించుకోండి. అప్పుడు క్లాసిక్‌లలో దానిని తెలియజేయడం సాధ్యం కాదు. భౌతికంగా, నేరుగా, ఇది కూడా ఎల్లప్పుడూ సాధ్యం కాదు. మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో, మనం చిక్కుల ప్రభావాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

మేము క్వాంటం నాన్‌లోకాలిటీ యొక్క దృగ్విషయాన్ని కూడా ఉపయోగిస్తాము, అంటే మనకు తెలిసిన ప్రపంచంలో అసాధ్యమైన దృగ్విషయం, ఈ స్థితి ఇక్కడ అదృశ్యం కావడానికి మరియు అక్కడ కనిపించడానికి. అంతేకాకుండా, అత్యంత ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, అదే క్వాంటం వస్తువులకు సంబంధించి క్లోనింగ్ కాని సిద్ధాంతం ఉంది. అంటే, రెండవ సారూప్య స్థితిని సృష్టించడం అసాధ్యం. ఒకటి కనిపించాలంటే ఒకటి నాశనం చేయాలి.

క్వాంటం చిక్కుముడి

చిక్కు ప్రభావం ఏమిటి? ఇవి ప్రత్యేక పద్ధతిలో తయారు చేయబడిన రెండు రాష్ట్రాలు, రెండు క్వాంటం వస్తువులు - క్విట్‌లు. సరళత కోసం, మేము ఫోటాన్‌లను తీసుకోవచ్చు. ఈ ఫోటాన్లు చాలా దూరంతో వేరు చేయబడితే, అవి ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. దాని అర్థం ఏమిటి? మనకు ఒక ఫోటాన్ నీలం మరియు మరొకటి ఆకుపచ్చ అని ఊహించుకోండి. మేము వాటిని పగులగొట్టి, చూసినట్లయితే మరియు నేను నీలం రంగులోకి మారినట్లయితే, మీరు ఆకుపచ్చగా మారారు, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా. లేదా మీరు బూట్ల పెట్టెను తీసుకుంటే, అక్కడ కుడి మరియు ఎడమ షూ ఉన్న చోట, నిశ్శబ్దంగా వాటిని తీసి, ఒక షూను మీ వద్దకు బ్యాగ్‌లో, మరొకటి నా వద్దకు తీసుకెళ్లండి. కాబట్టి నేను బ్యాగ్ తెరిచాను, నేను చూస్తున్నాను: నా దగ్గర సరైనది ఉంది. కాబట్టి మీరు ఖచ్చితంగా ఎడమవైపు ఉంటారు.

క్వాంటం కేసు భిన్నంగా ఉంది, కొలతకు ముందు నాకు వచ్చిన స్థితి నీలం లేదా ఆకుపచ్చ కాదు - ఇది నీలం మరియు ఆకుపచ్చ రంగుల సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉంది. మీరు బూట్లు వేరు చేసిన తర్వాత, ఫలితం ఇప్పటికే ముందుగా నిర్ణయించబడింది. సంచులు తీసుకెళ్తుండగా, అవి ఇంకా తెరవలేదు, అయితే అక్కడ ఏమి ఉంటుందో ఇప్పటికే స్పష్టమైంది. మరియు క్వాంటం వస్తువులు కొలవబడనప్పటికీ, ఇంకా ఏమీ నిర్ణయించబడలేదు.

మేము రంగును తీసుకోకపోతే, ధ్రువణాన్ని తీసుకుంటే, అంటే, విద్యుత్ క్షేత్ర డోలనాల దిశ, రెండు ఎంపికలను వేరు చేయవచ్చు: నిలువు మరియు క్షితిజ సమాంతర ధ్రువణత మరియు +45 ° - -45 °. మీరు సమాంతర మరియు నిలువులను సమాన నిష్పత్తిలో కలిపితే, మీరు +45 ° పొందుతారు, మీరు ఒకదాని నుండి మరొక దానిని తీసివేస్తే -45 °. ఇప్పుడు అదే విధంగా ఒక ఫోటాన్ నన్ను తాకింది మరియు మరొకటి మిమ్మల్ని తాకినట్లు ఊహించుకుందాం. నేను చూసాను: ఇది నిలువుగా ఉంది. కాబట్టి మీరు అడ్డంగా ఉన్నారు. ఇప్పుడు నేను నిలువుగా ఉన్నదాన్ని చూశాను మరియు మీరు దానిని వికర్ణంగా చూశారు, అంటే మీరు +45 ° లేదా -45 ° అని చూసారు, మీరు సమాన సంభావ్యతతో మరొక ఫలితాన్ని చూస్తారు. కానీ నేను వికర్ణ ప్రాతిపదికన చూసి +45° చూసినట్లయితే, మీకు -45° ఉందని నాకు ఖచ్చితంగా తెలుసు.

ఐన్స్టీన్-పోడోల్స్కీ-రోసెన్ పారడాక్స్

క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ అనేది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలతో మరియు ఐన్స్టీన్-పోడోల్స్కీ-రోసెన్ పారడాక్స్ అని పిలవబడే వాటితో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఐన్‌స్టీన్ చాలా కాలం పాటు క్వాంటం మెకానిక్స్‌కు వ్యతిరేకంగా నిరసించాడు, ఎందుకంటే ప్రకృతి కాంతి వేగం కంటే వేగంగా ఒక రాష్ట్రం గురించి సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయలేదని అతను నమ్మాడు. మేము ఫోటాన్‌లను చాలా దూరం విస్తరించవచ్చు, ఉదాహరణకు, ఒక కాంతి సంవత్సరం, మరియు అదే సమయంలో వాటిని తెరవండి. మరియు మేము ఇప్పటికీ ఈ సహసంబంధాన్ని చూస్తాము.

కానీ వాస్తవానికి, ఇది సాపేక్షత సిద్ధాంతాన్ని ఉల్లంఘించదు, ఎందుకంటే మేము ఇప్పటికీ ఈ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించి సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయలేము. నిలువు లేదా క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్ కొలవబడుతుంది. అయితే అది ఏమిటనేది ముందుగా తెలియదు. కాంతి వేగం కంటే వేగంగా సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడం అసాధ్యం అయినప్పటికీ, చిక్కులు క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ ప్రోటోకాల్‌ను అమలు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది ఏమిటి? చిక్కుకున్న జత ఫోటాన్‌లు పుడతాయి. ఒకటి ట్రాన్స్మిటర్కు, మరొకటి - రిసీవర్కు వెళుతుంది. ట్రాన్స్మిటర్ అది ప్రసారం చేయాల్సిన లక్ష్య ఫోటాన్‌ను సంయుక్తంగా కొలుస్తుంది. మరియు ¼ సంభావ్యతతో అతను సరే ఫలితం పొందుతాడు. అతను దీనిని రిసీవర్‌కు నివేదించవచ్చు మరియు ట్రాన్స్‌మిటర్‌కు ఉన్న పరిస్థితి తనకు సరిగ్గా ఉందని ఆ సమయంలో రిసీవర్‌కి తెలుస్తుంది. మరియు ¾ సంభావ్యతతో, అతను వేరొక ఫలితాన్ని పొందుతాడు - సరిగ్గా విఫలమైన కొలత కాదు, కానీ భిన్నమైన ఫలితం. కానీ ఏదైనా సందర్భంలో, ఇది గ్రహీతకు పంపబడే ఉపయోగకరమైన సమాచారం. ట్రాన్స్‌మిట్ చేయబడిన స్థితిని స్వీకరించడానికి నాలుగు కేసుల్లో మూడింటిలో రిసీవర్ తప్పనిసరిగా దాని క్విట్ యొక్క అదనపు భ్రమణాన్ని చేయాలి. అంటే, 2 బిట్స్ సమాచారం ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు వాటి సహాయంతో మీరు వాటిని ఎన్కోడ్ చేయలేని సంక్లిష్ట స్థితిని టెలిపోర్ట్ చేయవచ్చు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ యొక్క ప్రధాన అనువర్తనాల్లో ఒకటి క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ అని పిలవబడేది. ఈ సాంకేతికత వెనుక ఉన్న ఆలోచన ఏమిటంటే, ఒక్క ఫోటాన్‌ను క్లోన్ చేయడం సాధ్యం కాదు. అందువల్ల, మేము ఈ ఒక్క ఫోటాన్‌లో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయవచ్చు మరియు దానిని ఎవరూ నకిలీ చేయలేరు. అంతేకాకుండా, ఈ సమాచారం గురించి ఏదైనా తెలుసుకోవడానికి ఎవరైనా చేసే ఏదైనా ప్రయత్నంతో, ఫోటాన్ స్థితి మారుతుంది లేదా కూలిపోతుంది. దీని ప్రకారం, బయటి వ్యక్తి ద్వారా ఈ సమాచారాన్ని పొందేందుకు చేసే ఏదైనా ప్రయత్నం గమనించబడుతుంది. ఇది గూఢ లిపి శాస్త్రంలో, సమాచార భద్రతలో ఉపయోగించవచ్చు. నిజమే, ఇది ప్రసారం చేయబడిన ఉపయోగకరమైన సమాచారం కాదు, కానీ ఒక కీ, ఇది శాస్త్రీయంగా సమాచారాన్ని ఖచ్చితంగా విశ్వసనీయంగా ప్రసారం చేయడం సాధ్యం చేస్తుంది.

ఈ సాంకేతికతకు ఒక పెద్ద లోపం ఉంది. వాస్తవం ఏమిటంటే, మేము ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా, ఫోటాన్ కాపీని సృష్టించడం అసాధ్యం. ఒక సాధారణ ఫైబర్ సిగ్నల్ విస్తరించవచ్చు. క్వాంటం కేసు కోసం, సిగ్నల్‌ను విస్తరించడం అసాధ్యం, ఎందుకంటే యాంప్లిఫికేషన్ కొంత ఇంటర్‌సెప్టర్‌కు సమానంగా ఉంటుంది. నిజ జీవితంలో, వాస్తవ మార్గాల్లో, ప్రసారం సుమారు 100 కిలోమీటర్ల దూరానికి పరిమితం చేయబడింది. 2016 లో, రష్యన్ క్వాంటం సెంటర్ గాజ్‌ప్రోమ్‌బ్యాంక్ తరహాలో ఒక ప్రదర్శనను నిర్వహించింది, అక్కడ వారు పట్టణ వాతావరణంలో 30 కిలోమీటర్ల ఫైబర్‌పై క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీని చూపించారు.

ప్రయోగశాలలో, మేము 327 కిలోమీటర్ల దూరం వరకు క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్‌ను చూపించగలుగుతాము. కానీ, దురదృష్టవశాత్తు, ఎక్కువ దూరాలు అసాధ్యమైనవి, ఎందుకంటే ఫైబర్‌లో ఫోటాన్లు పోతాయి మరియు వేగం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఏం చేయాలి? మీరు సమాచారాన్ని స్వీకరించే ఇంటర్మీడియట్ సర్వర్‌ను ఉంచవచ్చు, దానిని డీక్రిప్ట్ చేసి, ఆపై దాన్ని మళ్లీ గుప్తీకరించి, మరింత ప్రసారం చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, చైనీయులు తమ క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ నెట్‌వర్క్‌ను నిర్మించేటప్పుడు ఇదే చేస్తారు. ఇదే విధానాన్ని అమెరికన్లు కూడా ఉపయోగిస్తున్నారు.

ఈ సందర్భంలో క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అనేది క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ సమస్యను పరిష్కరించడానికి మరియు వేల కిలోమీటర్ల దూరాన్ని పెంచడానికి అనుమతించే కొత్త పద్ధతి. మరియు ఈ సందర్భంలో, ప్రసారం చేయబడిన అదే ఫోటాన్ పదేపదే టెలిపోర్ట్ చేయబడుతుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా అనేక సమూహాలు ఈ పనిలో పనిచేస్తున్నాయి.

క్వాంటం మెమరీ

టెలిపోర్టేషన్ల గొలుసును ఊహించుకోండి. ప్రతి లింక్‌లో చిక్కుబడ్డ జతల జెనరేటర్ ఉంటుంది, వాటిని తప్పనిసరిగా సృష్టించి పంపిణీ చేయాలి. ఇది ఎల్లప్పుడూ బాగా పని చేయదు. కొన్నిసార్లు జంటలను పంపిణీ చేయడానికి తదుపరి ప్రయత్నం విజయవంతంగా జరిగే వరకు మీరు వేచి ఉండాలి. మరియు క్విట్ టెలిపోర్టేషన్ కోసం వేచి ఉండే చోటును కలిగి ఉండాలి. ఇది క్వాంటం మెమరీ.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీలో, ఇది ఒక రకమైన వే స్టేషన్. ఇటువంటి స్టేషన్లను క్వాంటం రిపీటర్లు అని పిలుస్తారు మరియు అవి ఇప్పుడు పరిశోధన మరియు ప్రయోగాలకు ప్రధాన ప్రాంతాలలో ఒకటి. ఇది జనాదరణ పొందిన అంశం, 2010ల ప్రారంభంలో, రిపీటర్‌లు చాలా సుదూర అవకాశంగా ఉన్నాయి, కానీ ఇప్పుడు పని సాధ్యమయ్యేలా కనిపిస్తోంది. టెలికమ్యూనికేషన్ ప్రమాణాలతో సహా సాంకేతికత నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతోంది.

ప్రయోగశాలలో ప్రయోగం యొక్క కోర్సు

క్వాంటమ్ కమ్యునికేషన్స్ ల్యాబ్‌కి వెళితే ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ చాలా కనిపిస్తాయి. అన్ని ఆప్టిక్స్ ప్రామాణికమైనవి, టెలికమ్యూనికేషన్, లేజర్లు చిన్న ప్రామాణిక పెట్టెల్లో ఉన్నాయి - చిప్స్. మీరు ల్యాబ్‌లోకి ప్రవేశిస్తే అలెగ్జాండర్ ల్వోవ్స్కీ, ఇక్కడ, ముఖ్యంగా, వారు టెలిపోర్టేషన్ చేస్తారు, అప్పుడు మీరు ఆప్టికల్ టేబుల్‌ను చూస్తారు, ఇది వాయు మద్దతుపై స్థిరీకరించబడుతుంది. అంటే టన్ను బరువున్న ఈ బల్లని వేలితో తాకితే అది తేలడం, ఊగడం మొదలవుతుంది. క్వాంటం ప్రోటోకాల్‌లను అమలు చేసే సాంకేతికత చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది కాబట్టి ఇది జరుగుతుంది. మీరు గట్టి కాళ్ళను ధరించి చుట్టూ నడిస్తే, అది టేబుల్ యొక్క కంపనాలపై ఉంటుంది. అంటే, ఇవి ఓపెన్ ఆప్టిక్స్, పెద్ద ఖరీదైన లేజర్‌లు. సాధారణంగా, ఇది చాలా స్థూలమైన పరికరం.

ప్రారంభ స్థితి లేజర్ ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. చిక్కుకున్న స్థితులను సిద్ధం చేయడానికి, నాన్ లీనియర్ క్రిస్టల్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పల్సెడ్ లేదా cw లేజర్ ద్వారా పంప్ చేయబడుతుంది. నాన్-లీనియర్ ఎఫెక్ట్స్ కారణంగా ఫోటాన్‌ల జతల ఉత్పత్తి అవుతాయి. మనకు రెండు శక్తి కలిగిన ఫోటాన్ ఉందని ఊహించండి - ℏ(2ω), ఇది రెండు శక్తి ఫోటాన్‌లుగా మార్చబడుతుంది - ℏω + ℏω. ఈ ఫోటాన్లు కలిసి మాత్రమే పుడతాయి, ఒక ఫోటాన్ మొదట వేరు చేయబడదు, తరువాత మరొకటి. మరియు అవి అనుసంధానించబడి (చిక్కుతో) మరియు నాన్-క్లాసికల్ సహసంబంధాలను ప్రదర్శిస్తాయి.

చరిత్ర మరియు ప్రస్తుత పరిశోధన

కాబట్టి, క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ విషయంలో, మనం రోజువారీ జీవితంలో గమనించలేని ప్రభావాన్ని గమనించవచ్చు. కానీ మరోవైపు, చాలా అందమైన, అద్భుతమైన చిత్రం ఉంది, ఈ దృగ్విషయాన్ని వివరించడానికి ఇది చాలా సముచితమైనది, అందుకే వారు దీనిని పిలిచారు - క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్. ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, క్విట్ ఇప్పటికీ ఇక్కడ ఉనికిలో ఉన్న సమయంలో ఎటువంటి క్షణం లేదు, కానీ అది ఇప్పటికే అక్కడ కనిపించింది. అంటే, ఇది మొదట ఇక్కడ నాశనం చేయబడింది, ఆపై మాత్రమే అక్కడ కనిపిస్తుంది. ఇదే టెలిపోర్టేషన్.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ 1993లో చార్లెస్ బెన్నెట్ నేతృత్వంలోని అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తల బృందంచే సిద్ధాంతపరంగా ప్రతిపాదించబడింది - అప్పుడు ఈ పదం కనిపించింది. మొదటి ప్రయోగాత్మక అమలును 1997లో ఇన్స్‌బ్రక్ మరియు రోమ్‌లలో ఒకేసారి భౌతిక శాస్త్రవేత్తల రెండు సమూహాలు నిర్వహించాయి. క్రమంగా, శాస్త్రవేత్తలు పెరుగుతున్న దూరానికి రాష్ట్రాలను ప్రసారం చేయగలిగారు - ఒక మీటర్ నుండి వందల కిలోమీటర్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ.

ఇప్పుడు ప్రజలు ప్రయోగాలు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు, బహుశా భవిష్యత్తులో, క్వాంటం రిపీటర్లకు ఆధారం అవుతుంది. 5-10 సంవత్సరాల తర్వాత మనం నిజమైన క్వాంటం రిపీటర్లను చూస్తామని అంచనా. అలెగ్జాండర్ ల్వోవ్స్కీ యొక్క ప్రయోగశాలలోని క్వాంటం సెంటర్‌లో మే 2016లో హైబ్రిడ్ క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్‌తో సహా వివిధ స్వభావం గల వస్తువుల మధ్య రాష్ట్ర బదిలీ దిశ కూడా అభివృద్ధి చెందుతోంది. సిద్ధాంతం కూడా నిలబడదు. అదే క్వాంటం సెంటర్‌లో, అలెక్సీ ఫెడోరోవ్ నాయకత్వంలో, ఒక జంట సహాయంతో రాష్ట్రాలను ఒకదానికొకటి ఏకకాలంలో టెలిపోర్ట్ చేయడానికి టెలిపోర్టేషన్ ప్రోటోకాల్ ఒక దిశలో కాకుండా ద్వి దిశాత్మకంగా అభివృద్ధి చేయబడుతోంది.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీపై మా పనిలో భాగంగా, మేము క్వాంటం డిస్ట్రిబ్యూషన్ మరియు కీ పరికరాన్ని సృష్టిస్తాము, అంటే, మేము అడ్డగించలేని కీని రూపొందిస్తాము. ఆపై వినియోగదారు ఈ కీతో వన్-టైమ్ ప్యాడ్ అని పిలవబడే సమాచారాన్ని ఉపయోగించి సమాచారాన్ని గుప్తీకరించవచ్చు. క్వాంటం టెక్నాలజీల యొక్క కొత్త ప్రయోజనాలు రాబోయే దశాబ్దంలో వెల్లడి కావాలి. క్వాంటం సెన్సార్ల సృష్టి అభివృద్ధి చేయబడుతోంది. వాటి సారాంశం ఏమిటంటే, క్వాంటం ప్రభావాల కారణంగా, మేము అయస్కాంత క్షేత్రం, ఉష్ణోగ్రతను మరింత ఖచ్చితంగా కొలవగలము. అంటే, వజ్రాలలోని NV కేంద్రాలు అని పిలవబడేవి తీసుకోబడ్డాయి - ఇవి చిన్న వజ్రాలు, అవి క్వాంటం వస్తువుల వలె ప్రవర్తించే నత్రజని లోపాలను కలిగి ఉంటాయి. అవి ఘనీభవించిన ఒకే పరమాణువును పోలి ఉంటాయి. ఈ లోపాన్ని పరిశీలిస్తే, ఉష్ణోగ్రతలో మరియు ఒకే సెల్ లోపల మార్పులను గమనించవచ్చు. అంటే, చేయి కింద ఉన్న ఉష్ణోగ్రతను మాత్రమే కాకుండా, సెల్ లోపల ఉన్న ఆర్గానెల్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం.

రష్యన్ క్వాంటం సెంటర్‌లో స్పిన్ డయోడ్ ప్రాజెక్ట్ కూడా ఉంది. ఆలోచన ఏమిటంటే, మనం యాంటెన్నాను తీసుకొని బ్యాక్‌గ్రౌండ్ రేడియో తరంగాల నుండి చాలా సమర్థవంతంగా శక్తిని సేకరించడం ప్రారంభించవచ్చు. చుట్టుపక్కల రేడియో తరంగాల శక్తి ఎక్కువగా ఉందని అర్థం చేసుకోవడానికి ఇప్పుడు నగరాల్లో ఎన్ని Wi-Fi సోర్స్‌లు ఉన్నాయో గుర్తుంచుకుంటే సరిపోతుంది. ఇది ధరించగలిగే సెన్సార్ల కోసం ఉపయోగించవచ్చు (ఉదాహరణకు, రక్తంలో చక్కెర స్థాయి సెన్సార్ కోసం). వారికి స్థిరమైన శక్తి సరఫరా అవసరం: బ్యాటరీ లేదా మొబైల్ ఫోన్‌తో సహా శక్తిని సేకరించే వ్యవస్థ. అంటే, ఒక వైపు, ఈ సమస్యలను ఒక నిర్దిష్ట నాణ్యతతో ఇప్పటికే ఉన్న మూలకం బేస్‌తో పరిష్కరించవచ్చు మరియు మరోవైపు, క్వాంటం టెక్నాలజీలను ఉపయోగించవచ్చు మరియు ఈ సమస్యను మరింత మెరుగ్గా, మరింత సూక్ష్మీకరించవచ్చు.

క్వాంటం మెకానిక్స్ మానవ జీవితాన్ని బాగా మార్చింది. సెమీకండక్టర్స్, అణు బాంబు, న్యూక్లియర్ ఎనర్జీ - ఇవన్నీ దాని వల్ల పనిచేసే వస్తువులు. చిక్కుకున్న వాటితో సహా ఒకే కణాల క్వాంటం లక్షణాలను నియంత్రించడానికి ప్రపంచం మొత్తం ఇప్పుడు కష్టపడుతోంది. ఉదాహరణకు, టెలిపోర్టేషన్‌లో మూడు కణాలు పాల్గొంటాయి: ఒక జత మరియు లక్ష్యం. కానీ వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి విడిగా నియంత్రించబడుతుంది. ప్రాథమిక కణాల వ్యక్తిగత నియంత్రణ క్వాంటం కంప్యూటర్‌తో సహా సాంకేతికతకు కొత్త క్షితిజాలను తెరుస్తుంది.

యూరి కురోచ్కిన్, ఫిజికల్ అండ్ మ్యాథమెటికల్ సైన్సెస్ అభ్యర్థి, రష్యన్ క్వాంటం సెంటర్ యొక్క క్వాంటం కమ్యూనికేషన్స్ లాబొరేటరీ హెడ్.

టాగ్లు:

ట్యాగ్లను అనుసంధించు

నేచర్ జర్నల్ యొక్క వెబ్‌సైట్‌లో, ఆగష్టు 9 న, చైనీస్ శాస్త్రవేత్తలు సుమారు 97 కిమీ దూరం వరకు క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్‌ను నిర్వహించగలిగారు. ఇది ఒక కొత్త రికార్డు, అయినప్పటికీ arXiv.org మే 17 నుండి arXiv.orgలో ఇంకా ఎక్కడా ప్రచురించబడని మరొక సమూహం కోసం ఉంది, ఇది దాదాపు 143 కి.మీ దూరం వరకు టెలిపోర్టేషన్‌పై విజయవంతమైన ప్రయోగాలను నివేదించింది.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ యొక్క దృగ్విషయం చాలా కాలంగా అధ్యయనం చేయబడినప్పటికీ, సైన్స్ నుండి దూరంగా ఉన్న వ్యక్తులకు అది ఏమిటో అర్థం కాలేదు. సైన్స్‌లోని ఈ భాగానికి సంబంధించిన కొన్ని అపోహలను తొలగించడానికి నేను ప్రయత్నిస్తాను.

అపోహ 1: క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ సిద్ధాంతపరంగా ఏదైనా వస్తువును టెలిపోర్ట్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

వాస్తవానికి, క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ సమయంలో, భౌతిక వస్తువులు ప్రసారం చేయబడవు, కానీ కొంత సమాచారం వస్తువుల క్వాంటం స్థితులను ఉపయోగించి నమోదు చేయబడుతుంది. సాధారణంగా ఈ స్థితి ఫోటాన్ల ధ్రువణత. తెలిసినట్లుగా, ఫోటాన్ రెండు వేర్వేరు ధ్రువణాలను కలిగి ఉంటుంది: ఉదాహరణకు, క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు. వాటిని బిట్ సమాచారం యొక్క క్యారియర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు: చెప్పండి, 0 క్షితిజ సమాంతర ధ్రువణానికి మరియు 1 నుండి నిలువుగా ఉంటుంది. అప్పుడు ఒక ఫోటాన్ యొక్క స్థితిని మరొకదానికి బదిలీ చేయడం వలన సమాచార బదిలీని నిర్ధారిస్తుంది.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ విషయంలో, డేటా బదిలీ క్రింది విధంగా జరుగుతుంది. మొదట, చిక్కుకున్న ఫోటాన్లు అని పిలవబడే ఒక జత సృష్టించబడుతుంది. దీని అర్థం వారి రాష్ట్రాలు ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి: వాటిలో ఒకటి కొలత సమయంలో క్షితిజ సమాంతర ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉంటే, మరొకటి ఎల్లప్పుడూ నిలువు ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది మరియు రెండూ ఒకే సంభావ్యతతో సంభవిస్తాయి. అప్పుడు ఈ ఫోటాన్లు వ్యాప్తి చెందుతాయి: ఒకటి సందేశం యొక్క మూలం వద్ద ఉంటుంది మరియు మరొకటి దాని రిసీవర్ ద్వారా తీసుకువెళుతుంది.

ఒక మూలం దాని సందేశాన్ని ప్రసారం చేయాలనుకున్నప్పుడు, అది దాని ఫోటాన్‌ను మరొక ఫోటాన్‌తో అనుబంధిస్తుంది, దాని స్థితి (అంటే ధ్రువణత) ఖచ్చితంగా తెలుసు, ఆపై దాని రెండు ఫోటాన్‌ల ధ్రువణాన్ని కొలుస్తుంది. ఈ సమయంలో, రిసీవర్ వద్ద ఉన్న ఫోటాన్ స్థితి కూడా స్థిరమైన రీతిలో మారుతుంది. దాని ధ్రువణాన్ని కొలవడం మరియు ఇతర కమ్యూనికేషన్ ఛానెల్‌ల నుండి సోర్స్ ఫోటాన్‌ల కొలతల ఫలితాలను నేర్చుకోవడం ద్వారా, రిసీవర్ ఏ బిట్ సమాచారం ప్రసారం చేయబడిందో ఖచ్చితంగా గుర్తించగలదు.

అపోహ 2: క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ సహాయంతో, కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగంతో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయవచ్చు.

నిజమే, ఆధునిక ఆలోచనల ప్రకారం, చిక్కుకున్న ఫోటాన్‌ల మధ్య రాష్ట్రాల బదిలీ తక్షణమే జరుగుతుంది, తద్వారా సమాచారం తక్షణమే ప్రసారం చేయబడుతుందనే భావన ఉండవచ్చు. అయితే, ఇది అలా కాదు, ఎందుకంటే రాష్ట్రం ప్రసారం చేయబడినప్పటికీ, మూలం వద్ద ఉన్న రెండు ఫోటాన్‌ల ధ్రువణాల గురించి అదనపు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేసిన తర్వాత మాత్రమే సందేశాన్ని అర్థంచేసుకోవడం ద్వారా దాన్ని చదవడం సాధ్యమవుతుంది. ఈ అదనపు సమాచారం క్లాసికల్ కమ్యూనికేషన్ ఛానెల్‌ల ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు దాని ప్రసార రేటు కాంతి వేగాన్ని మించకూడదు.

అపోహ 3: క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ పూర్తిగా రసహీనమైనదని తేలింది.

వాస్తవానికి, ఆచరణలో, క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ ప్రక్రియ దాని పేరు నుండి కనిపించేంత ఉత్తేజకరమైనది కాకపోవచ్చు, కానీ ఇది ముఖ్యమైన ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. అన్నింటిలో మొదటిది, ఇది సురక్షితమైన డేటా బదిలీ. క్లాసికల్ కమ్యూనికేషన్ ఛానెల్‌ల ద్వారా పంపబడిన సందేశాన్ని అడ్డగించడం ఎల్లప్పుడూ సాధ్యపడుతుంది, కానీ రెండవ కపుల్డ్ ఫోటాన్‌ను కలిగి ఉన్నవారు మాత్రమే దానిని ఉపయోగించగలరు. మిగతావారు సందేశాన్ని చదవలేరు. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ ప్రభావం యొక్క నిజమైన ఉపయోగం ఇప్పటికీ దూరంగా ఉంది; ఈ దశలో, అధునాతన పరికరాలు అవసరమయ్యే శాస్త్రీయ ప్రయోగాలు మాత్రమే నిర్వహించబడతాయి.

మీరు ఈ అంశంపై ఆసక్తి కలిగి ఉంటే, మీరు దేని గురించి చదవడానికి కూడా ఆసక్తి కలిగి ఉండవచ్చు

యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కాల్గరీ (కెనడా)లోని ఫిజిక్స్ ఫ్యాకల్టీ ప్రొఫెసర్, కెనడియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ హయ్యర్ స్టడీస్ సభ్యుడు అలెగ్జాండర్ ల్వోవ్స్కీ క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ మరియు క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ సూత్రాలను సరళంగా వివరించడానికి ప్రయత్నించారు.

కోట కీ

క్రిప్టోగ్రఫీ అనేది అసురక్షిత ఛానెల్‌లో సురక్షితంగా కమ్యూనికేట్ చేసే కళ. అంటే, మీరు వినగలిగే నిర్దిష్ట పంక్తిని కలిగి ఉంటారు మరియు ఎవరూ చదవలేని రహస్య సందేశాన్ని మీరు ప్రసారం చేయాలి.

ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల వద్ద రహస్య కీ అని పిలవబడేవి, అంటే సున్నాలు మరియు మరెవరికీ లేని రహస్య శ్రేణిని కలిగి ఉంటే, వారు ఈ కీని ఉపయోగించి సందేశాన్ని గుప్తీకరించవచ్చు, తద్వారా సున్నా సరిపోలుతుంది. సున్నాతో, మరియు ఒకదానితో ఒకటి. అటువంటి గుప్తీకరించిన సందేశం ఇప్పటికే ఓపెన్ ఛానెల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఎవరైనా అడ్డగిస్తే ఫర్వాలేదు, ఎందుకంటే సీక్రెట్ కీ కాపీని కలిగి ఉన్న బాబ్ తప్ప ఎవరూ చదవలేరు.

ఏదైనా క్రిప్టోగ్రఫీలో, ఏదైనా కమ్యూనికేషన్‌లో, అత్యంత ఖరీదైన వనరు సున్నాలు మరియు వాటి యొక్క యాదృచ్ఛిక క్రమం, ఇది కేవలం ఇద్దరు కమ్యూనికేట్ చేసే వారి స్వంతం. కానీ చాలా సందర్భాలలో, పబ్లిక్ కీ క్రిప్టోగ్రఫీ ఉపయోగించబడుతుంది. మీరు సురక్షితమైన HTTPS ప్రోటోకాల్‌ని ఉపయోగించి ఆన్‌లైన్ స్టోర్‌లో క్రెడిట్ కార్డ్‌తో ఏదైనా కొనుగోలు చేశారనుకుందాం. దాని ప్రకారం, మీ కంప్యూటర్ మునుపెన్నడూ కమ్యూనికేట్ చేయని కొన్ని సర్వర్‌తో మాట్లాడుతోంది మరియు ఈ సర్వర్‌తో రహస్య కీని మార్పిడి చేసుకునే అవకాశం దీనికి లేదు.

ఈ డైలాగ్ యొక్క రహస్యం సంక్లిష్టమైన గణిత సమస్యను పరిష్కరించడం ద్వారా అందించబడుతుంది, ప్రత్యేకించి, ప్రధాన కారకాలుగా కుళ్ళిపోవడం. రెండు ప్రధాన సంఖ్యలను గుణించడం చాలా సులభం, కానీ వాటి ఉత్పత్తిని కనుగొనడానికి, రెండు కారకాలను కనుగొనడానికి పని ఇప్పటికే ఇవ్వబడితే, అది కష్టం. సంఖ్య తగినంత పెద్దదైతే, సంప్రదాయ కంప్యూటర్ నుండి అనేక సంవత్సరాల లెక్కలు అవసరం.

అయితే, ఈ కంప్యూటర్ సాధారణమైనది కాదు, కానీ క్వాంటం అయితే, ఇది అటువంటి సమస్యను సులభంగా పరిష్కరిస్తుంది. ఇది చివరకు కనిపెట్టబడినప్పుడు, పైన విస్తృతంగా ఉపయోగించిన పద్ధతి పనికిరానిదని రుజువు చేస్తుంది, ఇది సమాజానికి వినాశకరమైనదని భావిస్తున్నారు.

మీకు గుర్తుంటే, మొదటి హ్యారీ పోటర్ పుస్తకంలో, ఫిలాసఫర్స్ స్టోన్‌కి వెళ్లడానికి కథానాయకుడు భద్రతను దాటవలసి ఉంటుంది. ఇక్కడ ఇలాంటిదే ఉంది: రక్షణను స్థాపించిన వారికి, దానిని పాస్ చేయడం సులభం అవుతుంది. హ్యారీకి ఇది చాలా కష్టం, కానీ చివరికి అతను దానిని అధిగమించాడు.

ఈ ఉదాహరణ పబ్లిక్ కీ క్రిప్టోగ్రఫీని బాగా వివరిస్తుంది. అతనికి తెలియని వ్యక్తి సూత్రప్రాయంగా సందేశాలను అర్థంచేసుకోగలడు, కానీ అది అతనికి చాలా కష్టంగా ఉంటుంది మరియు దీనికి చాలా సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు. పబ్లిక్-కీ క్రిప్టోగ్రఫీ సంపూర్ణ భద్రతను అందించదు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ

ఇదంతా క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ అవసరాన్ని వివరిస్తుంది. ఆమె మాకు రెండు ప్రపంచాలలో ఉత్తమమైన వాటిని ఇస్తుంది. ఒక-సమయం ప్యాడ్ పద్ధతి ఉంది, నమ్మదగినది, కానీ, మరోవైపు, "ఖరీదైన" రహస్య కీ అవసరం. ఆలిస్ బాబ్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి, ఆమె అతనికి అలాంటి కీలు ఉన్న డిస్క్‌లతో నిండిన సూట్‌కేస్‌తో కొరియర్‌ను పంపాలి. అతను వాటిని క్రమంగా తింటాడు, ఎందుకంటే వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒకసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. మరోవైపు, మేము పబ్లిక్ కీ పద్ధతిని కలిగి ఉన్నాము, ఇది "చౌక" కానీ సంపూర్ణ భద్రతను అందించదు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ, ఒక వైపు, "చౌక", ఇది హ్యాక్ చేయగల ఛానెల్‌లో కీని సురక్షితంగా ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు మరోవైపు, ఇది భౌతిక శాస్త్ర ప్రాథమిక నియమాల కారణంగా గోప్యతకు హామీ ఇస్తుంది. వ్యక్తిగత ఫోటాన్‌ల క్వాంటం స్థితిలో సమాచారాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయడం దీని అర్థం.

క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క పోస్ట్యులేట్‌లకు అనుగుణంగా, కొలవడానికి ప్రయత్నించిన క్షణంలో క్వాంటం స్థితి నాశనం చేయబడుతుంది మరియు మార్చబడుతుంది. ఆ విధంగా, ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల మధ్య లైన్‌లో ఎవరైనా గూఢచారి ఎవరైనా వినడానికి లేదా పీప్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే, అతను అనివార్యంగా ఫోటాన్‌ల స్థితిని మారుస్తాడు, కమ్యూనికేట్‌లు లైన్ ట్యాప్ చేయబడిందని గమనించి, కమ్యూనికేషన్‌ను ఆపివేసి చర్య తీసుకుంటారు.

అనేక ఇతర క్వాంటం టెక్నాలజీల వలె కాకుండా, క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వాణిజ్యపరమైనది, సైన్స్ ఫిక్షన్ కాదు. ఇప్పటికే, సంప్రదాయ ఫైబర్ ఆప్టిక్ లైన్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన సర్వర్‌లను ఉత్పత్తి చేసే కంపెనీలు ఉన్నాయి, వాటి ద్వారా మీరు సురక్షితంగా కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చు.

పోలరైజింగ్ బీమ్ స్ప్లిటర్ ఎలా పనిచేస్తుంది

కాంతి అనేది ఒక విలోమ విద్యుదయస్కాంత తరంగం, ఇది వెంట కాకుండా అంతటా డోలనం చేస్తుంది. ఈ లక్షణాన్ని ధ్రువణత అని పిలుస్తారు మరియు ఇది వ్యక్తిగత ఫోటాన్‌లలో కూడా ఉంటుంది. సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేయడానికి వాటిని ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్ సున్నా మరియు నిలువు ఫోటాన్ ఒకటి (ప్లస్ 45 డిగ్రీలు మరియు మైనస్ 45 డిగ్రీల ధ్రువణత కలిగిన ఫోటాన్‌లకు కూడా ఇది వర్తిస్తుంది).

ఆలిస్ ఈ విధంగా సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేసారు మరియు బాబ్ దానిని అంగీకరించాలి. దీని కోసం, ఒక ప్రత్యేక పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది - ఒక ధ్రువణ బీమ్ స్ప్లిటర్, రెండు ప్రిజమ్‌లను కలిగి ఉన్న క్యూబ్ కలిసి అతుక్కొని ఉంటుంది. ఇది క్షితిజ సమాంతరంగా ధ్రువపరచబడిన స్ట్రీమ్‌ను ప్రసారం చేస్తుంది మరియు నిలువుగా ధ్రువీకరించబడిన ఒకదానిని ప్రతిబింబిస్తుంది, దీని కారణంగా సమాచారం డీకోడ్ చేయబడుతుంది. క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్ సున్నా మరియు నిలువు ఫోటాన్ ఒకటి అయితే, ఒక డిటెక్టర్ లాజికల్ జీరో విషయంలో మరియు మరొకటి ఒకదాని విషయంలో క్లిక్ చేస్తుంది.

కానీ మనం వికర్ణ ఫోటాన్‌ను పంపితే ఏమి జరుగుతుంది? అప్పుడు ప్రసిద్ధ క్వాంటం ప్రమాదం ఒక పాత్ర పోషించడం ప్రారంభమవుతుంది. అటువంటి ఫోటాన్ పాస్ అవుతుందా లేదా ప్రతిబింబిస్తుందా అని చెప్పడం అసాధ్యం - ఇది 50 శాతం సంభావ్యతతో ఒకటి లేదా మరొకటి చేస్తుంది. అతని ప్రవర్తనను అంచనా వేయడం సూత్రప్రాయంగా అసాధ్యం. అంతేకాకుండా, ఈ ఆస్తి వాణిజ్య యాదృచ్ఛిక సంఖ్య జనరేటర్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

ప్లస్ 45 డిగ్రీలు మరియు మైనస్ 45 డిగ్రీల ధ్రువణాలను వేరు చేయడం మా పని అయితే మనం ఏమి చేయాలి? పుంజం అక్షం చుట్టూ బీమ్ స్ప్లిటర్‌ను తిప్పడం అవసరం. అప్పుడు క్వాంటం యాదృచ్ఛికత యొక్క చట్టం క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు ధ్రువణాలతో ఫోటాన్‌ల కోసం పనిచేస్తుంది. ఈ ఆస్తి ప్రాథమికమైనది. ఈ ఫోటాన్ ఏమి ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉందో మనం అడగలేము.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ సూత్రం

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వెనుక ఉన్న ఆలోచన ఏమిటి? ఆలిస్ బాబ్‌కు ఫోటాన్‌ను పంపిందని అనుకుందాం, ఆమె దానిని అడ్డంగా-నిలువుగా లేదా వికర్ణంగా ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. బాబ్ ఒక నాణేన్ని కూడా తిప్పాడు, అతని ఆధారం అడ్డంగా-నిలువుగా లేదా వికర్ణంగా ఉంటుందా అని యాదృచ్ఛికంగా నిర్ణయిస్తాడు. వారి ఎన్‌కోడింగ్ పద్ధతులు సరిపోలితే, బాబ్ ఆలిస్ పంపిన డేటాను స్వీకరిస్తాడు, కాకపోతే, కొంత అర్ధంలేనిది. వారు ఈ ఆపరేషన్‌ను అనేక వేల సార్లు నిర్వహిస్తారు, ఆపై ఓపెన్ ఛానెల్‌లో “కాల్ అప్” చేసి, వారు ఏ స్థావరాలలో బదిలీ చేసారో ఒకరికొకరు చెప్పుకోండి - ఈ సమాచారం ఇప్పుడు ఎవరికైనా అందుబాటులో ఉందని మేము భావించవచ్చు. తరువాత, బాబ్ మరియు ఆలిస్ స్థావరాలు భిన్నంగా ఉన్న సంఘటనలను కలుపుకొని, అవి ఒకే విధంగా ఉన్న వాటిని వదిలివేయగలరు (వాటిలో దాదాపు సగం మంది ఉంటారు).

ఎవరైనా గూఢచారి లైన్‌లోకి ప్రవేశించారని అనుకుందాం, అతను సందేశాలను వినడానికి ఇష్టపడతాడు, అయితే అతను సమాచారాన్ని కొంత ప్రాతిపదికన కొలవాలి. ఆలిస్ మరియు బాబ్‌లు ఒకే విధంగా ఉన్నారని ఊహించుకోండి, కానీ గూఢచారికి అలా లేదు. డేటా క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన పంపబడినప్పుడు మరియు వికర్ణంగా ప్రసారం చేసే వ్యక్తి ప్రసారాన్ని కొలిచిన సందర్భంలో, అతను యాదృచ్ఛిక విలువను అందుకుంటాడు మరియు బాబ్‌కు కొన్ని ఏకపక్ష ఫోటాన్‌ను ఫార్వార్డ్ చేస్తాడు, ఎందుకంటే అది ఏమిటో అతనికి తెలియదు. అందువలన, అతని జోక్యం గమనించవచ్చు.

క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీలో అతిపెద్ద సమస్య నష్టం. అత్యుత్తమ మరియు అత్యంత ఆధునిక ఫైబర్ కూడా ప్రతి 10-12 కిలోమీటర్ల కేబుల్‌కు 50 శాతం నష్టాన్ని ఇస్తుంది. మేము మాస్కో నుండి సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌కు మా రహస్య కీని పంపుతాము - 750 కిలోమీటర్లు, మరియు ఒక బిలియన్ బిలియన్ ఫోటాన్‌లలో ఒకటి మాత్రమే లక్ష్యాన్ని చేరుకుంటుంది. ఇవన్నీ సాంకేతికతను పూర్తిగా అసాధ్యమైనవిగా చేస్తాయి. అందుకే ఆధునిక క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ దాదాపు 100 కిలోమీటర్ల దూరంలో మాత్రమే పని చేస్తుంది. సిద్ధాంతపరంగా, ఈ సమస్యను ఎలా పరిష్కరించాలో తెలుసు - క్వాంటం రిపీటర్ల సహాయంతో, కానీ వాటి అమలుకు క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అవసరం.

క్వాంటం చిక్కుముడి

క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ యొక్క శాస్త్రీయ నిర్వచనం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క డీలోకలైజ్డ్ స్థితి. క్లిష్టంగా అనిపిస్తుంది, కానీ ఒక సాధారణ ఉదాహరణ ఇవ్వవచ్చు. మనకు రెండు ఫోటాన్లు ఉన్నాయని అనుకుందాం: క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు, దీని క్వాంటం స్థితులు పరస్పరం ఆధారపడి ఉంటాయి. మేము వాటిలో ఒకదాన్ని ఆలిస్‌కి మరియు మరొకటి బాబ్‌కి పంపుతాము, వారు ధ్రువణ బీమ్ స్ప్లిటర్‌పై కొలతలు చేస్తారు.

ఈ కొలతలు సాధారణ క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన చేసినప్పుడు, ఫలితం పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది. ఆలిస్ క్షితిజ సమాంతర ఫోటాన్‌ను గమనించినట్లయితే, రెండవది నిలువుగా ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ఇది సరళమైన మార్గంలో ఊహించవచ్చు: మనకు నీలం మరియు ఎరుపు రంగు బంతి ఉంది, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి చూడకుండా ఒక కవరులో మూసివేసి ఇద్దరు గ్రహీతలకు పంపుతాము - ఒకటి ఎరుపు రంగును అందుకుంటే, రెండవది ఖచ్చితంగా నీలం రంగును అందుకుంటుంది.

కానీ క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ విషయంలో, విషయం దీనికే పరిమితం కాదు. ఈ సహసంబంధం క్షితిజ సమాంతర-నిలువు ప్రాతిపదికన మాత్రమే కాకుండా, మరేదైనా కూడా జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, ఆలిస్ మరియు బాబ్ తమ బీమ్‌స్ప్లిటర్‌లను ఒకే సమయంలో 45 డిగ్రీలు తిప్పితే, వారు మళ్లీ సరిగ్గా సరిపోతారు.

ఇది చాలా విచిత్రమైన క్వాంటం దృగ్విషయం. ఆలిస్ తన బీమ్ స్ప్లిటర్‌ని ఎలాగోలా తిప్పి, దాని గుండా వెళ్ళిన పోలరైజేషన్ αతో కొంత ఫోటాన్‌ను కనుగొందని అనుకుందాం. బాబ్ తన ఫోటాన్‌ను అదే ప్రాతిపదికన కొలిస్తే, అతను 90 డిగ్రీల +α ధ్రువణాన్ని కనుగొంటాడు.

కాబట్టి, ప్రారంభంలో మనం చిక్కుకునే స్థితిని కలిగి ఉన్నాము: ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్ పూర్తిగా నిర్వచించబడలేదు మరియు బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ పూర్తిగా నిర్వచించబడలేదు. ఆలిస్ తన ఫోటాన్‌ను కొలిచినప్పుడు, కొంత విలువను కనుగొన్నప్పుడు, బాబ్ ఎంత దూరంలో ఉన్నా, ఏ ఫోటాన్ ఉందో ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. ఈ ప్రభావం ప్రయోగాల ద్వారా పదేపదే ధృవీకరించబడింది, ఇది ఫాంటసీ కాదు.

ఆలిస్‌కు ధ్రువణ αతో నిర్దిష్ట ఫోటాన్ ఉందని అనుకుందాం, అది ఆమెకు ఇంకా తెలియదు, అంటే తెలియని స్థితిలో ఉంది. ఆమె మరియు బాబ్ మధ్య ప్రత్యక్ష ఛానెల్ లేదు. ఛానెల్ ఉంటే, ఆలిస్ ఫోటాన్ స్థితిని నమోదు చేయగలదు మరియు ఈ సమాచారాన్ని బాబ్‌కు తెలియజేయగలదు. కానీ ఒక కొలతలో క్వాంటం స్థితిని తెలుసుకోవడం అసాధ్యం, కాబట్టి ఈ పద్ధతి తగినది కాదు. అయితే, ఆలిస్ మరియు బాబ్‌ల మధ్య ముందుగా తయారుచేసిన చిక్కుబడ్డ జత ఫోటాన్‌లు ఉన్నాయి. దీని కారణంగా, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్ యొక్క ప్రారంభ స్థితిని పొందేలా చేయడం సాధ్యమవుతుంది, తర్వాత షరతులతో కూడిన టెలిఫోన్ లైన్‌లో "ఫోన్ చేయబడింది".

వీటన్నింటి యొక్క క్లాసిక్ (చాలా సుదూర అనలాగ్ అయినప్పటికీ) ఇక్కడ ఉంది. ఆలిస్ మరియు బాబ్ ఒక్కొక్కరు ఒక కవరులో ఎరుపు లేదా నీలం రంగు బెలూన్‌ను అందుకుంటారు. ఆలిస్ తన వద్ద ఉన్న దాని గురించి బాబ్ సమాచారాన్ని పంపాలనుకుంటోంది. ఇది చేయుటకు, ఆమె బాబ్‌కు "ఫోన్" చేసి, బంతులను సరిపోల్చండి, అతనికి "నాకు అదే ఉంది" లేదా "మాకు వేర్వేరు ఉన్నాయి" అని చెప్పడం అవసరం. ఎవరైనా ఈ లైన్‌ను వింటుంటే, అది వారి రంగును గుర్తించడంలో అతనికి సహాయపడదు.

అందువల్ల, ఈవెంట్‌ల ఫలితాల కోసం నాలుగు ఎంపికలు ఉన్నాయి (షరతులతో, గ్రహీతలు నీలం బుడగలు, ఎరుపు బుడగలు, ఎరుపు మరియు నీలం, లేదా నీలం మరియు ఎరుపు). అవి ఆసక్తికరంగా ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి ఒక ఆధారాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. మనకు తెలియని ధ్రువణతతో కొన్ని రెండు ఫోటాన్‌లు ఉంటే, అవి ఏ స్థితిలో ఉన్నాయో “వాటిని ఒక ప్రశ్న అడగండి” మరియు సమాధానాన్ని పొందవచ్చు. కానీ వాటిలో కనీసం ఏదైనా ఇతర ఫోటాన్‌తో చిక్కుకున్నట్లయితే, అప్పుడు రిమోట్ తయారీ యొక్క ప్రభావం ఏర్పడుతుంది మరియు మూడవది, రిమోట్ ఫోటాన్ ఒక నిర్దిష్ట స్థితిలో "సిద్ధమవుతుంది". క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ దీని మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

అవన్నీ ఎలా పని చేస్తాయి? మనకు చిక్కుకున్న స్థితి మరియు మేము టెలిపోర్ట్ చేయాలనుకుంటున్న ఫోటాన్ ఉంది. ఆలిస్ తప్పనిసరిగా ఒరిజినల్ టెలిపోర్టెడ్ ఫోటాన్‌కి తగిన కొలత చేసి, మరొకటి ఏ స్థితిలో ఉందో అడగాలి. యాదృచ్ఛికంగా, ఆమె సాధ్యమయ్యే నాలుగు సమాధానాలలో ఒకదాన్ని అందుకుంటుంది. రిమోట్ వంట ప్రభావం ఫలితంగా, ఈ కొలత తర్వాత, ఫలితాన్ని బట్టి, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ ఒక నిర్దిష్ట స్థితికి వెళ్లిందని తేలింది. దానికి ముందు, అతను నిరవధిక స్థితిలో ఉన్న ఆలిస్ యొక్క ఫోటాన్‌తో చిక్కుకున్నాడు.

ఆలిస్ తన కొలత ఏమిటో ఫోన్ ద్వారా బాబ్‌కి చెప్పింది. దాని ఫలితం ψ-గా మారినట్లయితే, తన ఫోటాన్ స్వయంచాలకంగా ఈ స్థితికి మారిందని బాబ్‌కు తెలుసు. ఆలిస్ తన కొలత ψ+ ఫలితాన్ని ఇచ్చిందని నివేదించినట్లయితే, బాబ్ యొక్క ఫోటాన్ -α ధ్రువణాన్ని తీసుకుంది. టెలిపోర్టేషన్ ప్రయోగం ముగింపులో, బాబ్ వద్ద ఆలిస్ యొక్క అసలు ఫోటాన్ కాపీ ఉంది మరియు ఆమె ఫోటాన్ మరియు దాని గురించిన సమాచారం ప్రక్రియలో నాశనం చేయబడింది.

టెలిపోర్టేషన్ టెక్నాలజీ

ఇప్పుడు మనం ఫోటాన్‌ల ధ్రువణాన్ని మరియు పరమాణువుల యొక్క కొన్ని స్థితులను టెలిపోర్ట్ చేయగలుగుతున్నాము. కానీ వారు వ్రాసినప్పుడు, శాస్త్రవేత్తలు అణువులను టెలిపోర్ట్ చేయడం నేర్చుకున్నారని వారు చెప్పారు - ఇది ఒక మోసం, ఎందుకంటే అణువులకు చాలా క్వాంటం స్థితులు, అనంతమైన సెట్ ఉన్నాయి. ఉత్తమంగా, వాటిలో కొన్నింటిని ఎలా టెలిపోర్ట్ చేయాలో మేము కనుగొన్నాము.

నాకు ఇష్టమైన ప్రశ్న ఏమిటంటే మానవ టెలిపోర్టేషన్ ఎప్పుడు జరుగుతుంది? సమాధానం ఎప్పుడూ. స్టార్ ట్రెక్ సిరీస్‌లోని కెప్టెన్ పికార్డ్‌ని కలిగి ఉన్నారని అనుకుందాం, అతను ఓడ నుండి గ్రహం యొక్క ఉపరితలం వరకు టెలిపోర్ట్ చేయాలి. దీన్ని చేయడానికి, మనకు ఇప్పటికే తెలిసినట్లుగా, మేము ఒకే రకమైన పికార్డ్‌లను మరికొన్నింటిని తయారు చేయాలి, వాటిని అయోమయ స్థితిలోకి తీసుకురావాలి, అందులో అతని సాధ్యమయ్యే అన్ని స్థితులను (నిగ్రహంగా, తాగిన, నిద్ర, ధూమపానం - ఖచ్చితంగా ప్రతిదీ) మరియు కొలతలు తీసుకోవాలి. రెండు. ఇది ఎంత కష్టమో, అవాస్తవమో స్పష్టమవుతుంది.

క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్ అనేది ఒక ఆసక్తికరమైన కానీ ప్రయోగశాల దృగ్విషయం. జీవుల టెలిపోర్టేషన్‌కు విషయాలు రావు (కనీసం సమీప భవిష్యత్తులో). అయినప్పటికీ, ఎక్కువ దూరాలకు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి క్వాంటం రిపీటర్‌లను రూపొందించడానికి ఇది ఆచరణలో ఉపయోగించబడుతుంది.