중국에서 양자 순간이동이 이루어졌습니다. 중국 물리학자들이 최초로 '궤도' 양자 순간이동을 수행했습니다. 속임을 좋아하는 사람은 속이기 쉽다

2016년 여름, 중국 과학자들은 1,200km가 넘는 거리에서 세계 최초로 양자 순간이동 실험을 실시할 예정입니다. 네이처 뉴스(Nature News)가 이를 보도합니다.

실험을 위해 과학자들은 2016년 6월에 위성을 발사할 계획이다. 따라서 물리학자들은 우주와 지상국 사이의 입자 상태의 양자 순간이동을 실현하기를 희망합니다.

실험의 첫 번째 단계에서 과학자들은 지구 근처 위성이 중개자 역할을 하는 베이징과 비엔나 간의 암호화 통신의 신뢰성을 테스트할 예정입니다.

두 번째 단계에서 과학자들은 위성을 통해 Delinghe와 Lijiang(또는 Nanshan)의 관측소 사이에서 광자의 양자 순간이동을 수행할 것입니다. 지점 간 거리가 1200km를 초과합니다.

양자 순간이동은 공간적으로 분리된 결합(얽힌) 쌍과 고전적인 통신 채널을 사용하여 거리에 걸쳐 양자 상태를 전송하는 것으로, 측정 중 출발 지점에서 상태가 파괴된 후 해당 지점에서 다시 생성됩니다. 리셉션의. 이 용어는 1993년 "Physical Review Letters" 저널에 게재된 기사 덕분에 확립되었습니다. 이 기사에서는 어떤 종류의 양자 현상을 "순간 이동"(eng. 순간 이동)이라고 부르며 대중적인 "순간 이동"과 어떻게 다른지 설명합니다. 공상 과학 소설에서. 양자 순간이동은 에너지나 물질을 먼 거리로 전달하지 않습니다. 양자 순간이동의 필수 단계는 고전적인 비양자 채널을 통해 출발점과 수신점 사이의 정보를 전송하는 것입니다. 이는 빛의 속도보다 빠르지 않아 현대 물리학의 원리를 위반하지 않습니다.

양자 순간이동을 구현하려면 양자 채널을 통해 정보를 전송하는 것 외에도 추가 정보클래식 채널을 통해 메시지를 읽으려면 필요합니다. "양자 부분"을 전송하기 위해 양자 얽힌 입자의 특징인 아인슈타인-포돌스키-로젠 상관 관계가 사용되며 모든 일반 통신 채널은 고전 정보를 전송하는 데 적합합니다.

단순화를 위해 두 가지 가능한 상태 \psi_1 및 \psi_2(예: 전자 또는 광자의 스핀을 주어진 축에 투영하는 것)를 갖는 양자 시스템을 고려해 보겠습니다. 이러한 시스템을 종종 큐비트라고 부릅니다. 그러나 아래에 설명된 방법은 유한한 수의 상태를 갖는 모든 시스템의 상태를 전송하는 데 적합합니다.

보낸 사람이 임의의 양자 상태 \psi_A = \alpha\psi_1 + \beta\psi_2에 있는 입자 A를 갖고 있다고 가정하고 그는 이 양자 상태를 수신자에게 전송하려고 합니다. 즉, 수신자가 마음대로 사용할 수 있는지 확인하십시오. 입자 B도 같은 조건에 있습니다. 즉, 두 복소수 \alpha와 \beta의 비율을 전달하는 것이 필요합니다( 최대 정확도). 여기서 주요 목표는 정보를 최대한 빨리 전달하는 것이 아니라 최대한 정확하게 전달하는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 다음 단계를 따릅니다.

송신자와 수신자는 양자 얽힌 입자 C와 B 쌍을 생성하기로 사전에 합의합니다. C는 송신자에게, B는 수신자에게 전달됩니다. 이 입자들은 얽혀 있기 때문에 각각은 자신의 파동함수(상태 벡터)를 갖지 않지만, 전체 쌍(또는 우리가 관심을 갖는 자유도)은 하나의 4차원 상태 벡터 \psi_( 기원전).

입자 A와 C로 구성된 양자 시스템에는 네 가지 상태가 있지만 그 상태를 벡터로 설명할 수는 없습니다. 세 입자 A, B, C로 구성된 시스템만이 순수한(완전히 정의된) 상태를 갖습니다. 두 개의 입자 A와 C로 구성된 시스템에서 네 가지 가능한 결과가 나올 때 그는 측정된 양의 4가지 고유값 중 하나를 받습니다. 이 측정 동안 세 개의 입자 A, B, C로 구성된 시스템이 특정 새로운 상태로 붕괴되고 입자 A와 C의 상태가 완전히 알려지기 때문에 응집력은 파괴되고 입자 B는 특정 양자 상태에 있게 됩니다.

이 순간 정보의 "양자 부분"의 "전송"이 발생합니다. 그러나 전송된 정보를 복원하는 것은 아직 불가능합니다. 수신자는 입자 B의 상태가 어떻게든 입자 A의 상태와 연결되어 있다는 것을 알고 있지만 정확히 어떻게 연결되어 있는지는 모릅니다.

이를 파악하려면 송신자가 일반적인 클래식 채널을 통해 수신자에게 측정 결과를 알려야 합니다(발신자가 측정한 연결 상태 AC에 해당하는 2비트 사용). 양자역학 법칙에 따르면, 한 쌍의 입자 A와 C, 그리고 C와 얽힌 입자 B에 대한 측정 결과를 통해 수신자는 상태에 필요한 변환을 수행할 수 있는 것으로 나타났습니다. 입자 B를 원래 상태로 복원하고 입자 A를 복원합니다.

정보의 완전한 전송은 수신자가 두 채널을 통해 데이터를 수신한 후에만 이루어집니다. 결과가 클래식 채널을 통해 수신되기 전에 수신자는 전송된 상태에 대해 아무 말도 할 수 없습니다.

순간 이동의 환상적인 개념은 실험에 대한 구체적인 해석에서 비롯됩니다. “입자 A의 초기 상태는 일어난 모든 일 후에 파괴됩니다. 즉, 상태는 복사된 것이 아니라 한 곳에서 다른 곳으로 옮겨진 것입니다.”

실험적 구현

광자의 편광 상태에 대한 양자 순간이동의 실험적 구현은 1997년 Anton Zeilinger(인스브루크 대학교)와 Francesco de Martini(로마 대학교)가 이끄는 물리학자 그룹에 의해 거의 동시에 수행되었습니다.

2004년 6월 17일 Nature 저널에 원자의 양자 상태의 양자 순간이동에 대한 성공적인 실험 관찰이 두 연구 그룹에 의해 발표되었습니다: M. Riebe et al., Nature 429, 734-737(양자 상태의 순간이동) 칼슘 이온의 순간이동) 및 M. D. Barrett et al., Nature 429, 737-739(베릴륨 원자 이온을 기반으로 한 큐비트의 순간이동). 언론의 과대 광고에도 불구하고 이러한 실험은 획기적인 것이라고 할 수 없습니다. 오히려 이는 양자 컴퓨터 생성과 양자 암호화 구현을 향한 또 다른 큰 진전일 뿐입니다.

2006년에는 레이저 방사선 양자와 세슘 원자 등 서로 다른 성질의 물체 사이에서 순간이동이 처음으로 수행되었습니다. 성공적인 실험이 진행되었습니다 연구 그룹코펜하겐의 닐스 보어 연구소에서 나온 것입니다.

2009년 1월 23일, 과학자들은 처음으로 이온 1미터의 양자 상태를 순간이동시키는 데 성공했습니다.

2010년 5월 10일 중국 과학기술대학교와 칭화대학교 물리학자들이 수행한 실험에서 광자의 양자 상태가 16km 이상 전송되었습니다.

2012년 중국 물리학자들은 얽힌 광자 1,100개를 4시간 만에 97km 거리로 전송하는 데 성공했습니다.

2012년 9월, 비엔나 대학과 오스트리아 과학 아카데미의 물리학자들은 양자 순간 이동에서 143km라는 새로운 기록을 세웠습니다.

2015년 9월, 미국 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology)의 과학자들은 광섬유를 통해 100km가 넘는 거리에 걸쳐 광자를 순간이동시키는 데 성공했습니다. 실험에서는 절대 영도에 가까운 온도에서 몰리브덴 규화물 초전도 케이블이 있는 단일 광자 검출기를 사용했습니다.

모스크바, 7월 12일 - RIA Novosti.전자 도서관 arXiv.org에 게시된 기사에 따르면 상하이의 물리학자들은 Mo Tzu 양자 위성의 입자 상태에 대한 정보를 지구상의 추적 스테이션으로 전송하는 최초의 "우주" 양자 순간 이동의 성공을 발표했습니다.

"우리는 지구상의 관측소에서 1,400km 떨어진 지구 저궤도의 위성으로 단일 광자를 양자 순간이동시키는 최초의 사례를 발표합니다. 이 작업의 성공적인 구현은 초장거리 순간이동의 길을 열어주며 최초의 사례입니다. 양자 인터넷 창조를 향한 발걸음”이라고 Jian은 상하이 대학의 -Wei Pan(Jian-Wei Pan)과 그의 동료들에게 썼습니다.

양자 얽힘 현상은 현대 양자 기술의 기초입니다. 특히 이 현상은 중요한 역할안전한 양자 통신 시스템에서 이러한 시스템은 양자 역학의 법칙이 빛 입자의 상태를 "복제"하는 것을 금지한다는 사실로 인해 눈에 띄지 않는 "도청" 가능성을 완전히 배제합니다. 현재 유럽, 중국, 미국 등에서 양자통신 시스템이 활발히 개발되고 있다.

최근 몇 년 동안 러시아와 외국의 과학자들은 수십 개의 양자 통신 시스템을 만들었습니다. 이 시스템의 노드는 약 200-300km에 달하는 상당히 먼 거리에서 데이터를 교환할 수 있습니다. 이러한 네트워크를 국제적으로 그리고 대륙간으로 확장하려는 모든 시도는 빛이 광섬유를 통해 이동할 때 빛이 희미해지는 방식과 관련된 극복할 수 없는 어려움에 직면했습니다.

이러한 이유로 많은 과학자 팀은 양자 통신 시스템을 "우주" 수준으로 이동하고 위성을 통해 정보를 교환하여 얽힌 광자 사이의 "보이지 않는 연결"을 복원하거나 강화할 수 있도록 고려하고 있습니다. 이런 종류의 첫 번째 우주선은 이미 궤도에 존재합니다. 이는 2016년 8월 우주로 발사된 중국 Mo Tzu 위성입니다.

이번 주 Pan과 그의 동료들은 첫 번째 양자 위성과 정보를 교환하기 위해 고도 4km에 건설된 Mo-Zu와 티베트 Ngari 마을의 통신 스테이션에서 수행된 최초의 성공적인 양자 순간 이동 실험에 대해 설명했습니다.

양자 순간이동은 1993년 Charles Bennett가 이끄는 물리학자 그룹에 의해 이론적 수준에서 처음 설명되었습니다. 그들의 생각에 따르면, 원자나 광자는 양자 수준에서 "얽혀" 있으면 어떤 거리에서도 정보를 교환할 수 있습니다.

이 프로세스를 수행하려면 정기적인 통신 채널이 필요하며, 이 채널이 없으면 얽힌 입자의 상태를 읽을 수 없습니다. 이것이 바로 이러한 "순간 이동"을 사용하여 천문학적 거리에 걸쳐 데이터를 전송할 수 없는 이유입니다. 이러한 제한에도 불구하고 양자 순간이동은 양자 컴퓨터의 데이터 전송 및 데이터 암호화에 사용될 수 있기 때문에 물리학자와 엔지니어에게 매우 흥미롭습니다.

이 아이디어에 따라 과학자들은 Ngari의 실험실에서 두 쌍의 광자를 얽힌 다음 레이저를 사용하여 4개의 "얽힌" 입자 중 하나를 Mo-Dza로 옮겼습니다. 위성은 이 입자와 그 순간 탑재된 다른 광자의 상태를 동시에 측정했으며, 그 결과 두 번째 입자의 속성에 대한 정보가 즉시 지구로 "순간 이동"되어 "지상" 방식이 변경되었습니다. 광자는 첫 번째 행동 입자와 혼동됩니다.

전체적으로 중국 물리학자들이 말했듯이 그들은 900개가 넘는 광자를 "얽히고" 순간이동하는 데 성공했으며, 이는 "Mo-Zu" 작업의 정확성을 확인하고 양방향 "궤도" 양자 순간이동이 원칙적으로 가능하다는 것을 입증했습니다. 비슷한 방식으로 과학자들이 지적했듯이 광자뿐만 아니라 큐비트, 양자 컴퓨터의 메모리 셀 및 기타 양자 세계의 물체도 전송할 수 있습니다.

수많은 블록버스터 최근 몇 년, 대부분 만화책을 영화로 각색한 작품은 현대인의 의식 속에 슈퍼 히어로의 이미지를 확고히 심어주었습니다. 슈퍼히어로는 초자연적인 힘을 가지고 있어 종종 비밀스러운 생활 방식을 이끌도록 강요받는 평범해 보이는 사람입니다. 이 영화들은 매우 인기가 많고 다채롭고 다양하여 일부 사람들에게는 "슈퍼 히어로"라는 개념이 일반화되었습니다. 그러한 영웅들의 현실에 대한 생각은 사람들을 점점 더 자주 방문합니다. 이것이 바로 중국에서 순간 이동과 같은 이야기가 나타나고 인기가 높은 이유입니다.

길 위의 슈퍼맨

2012년 가을, 월드 와이드 웹(World Wide Web)의 주요 히트작 중 하나는 단순한 순간 이동 이상의 내용을 담은 동영상이었습니다. 사람이지만 동시에 두 사람이 매우 극적인 순간 이동을 하는 것입니다. 유튜브 동영상 호스팅 사이트에 올라온 영상은 길이가 1분 남짓으로 거리 감시 카메라 영상처럼 보인다. 이벤트 발생 시간은 왼쪽 상단의 시간으로 판단하면 2012년 5월 9일 자정 직후입니다. 행사 장소는 중국의 도시 또는 교외 교차로 중 하나입니다. 세 명의 주요 인물이 있습니다. 첫 번째는 밴이 달린 트럭 운전사입니다. 하얀색, 두 번째는 자전거 타는 사람입니다. 세 번째는 넓은 후드 때문에 얼굴이 보이지 않는 신비한 이방인이다. 체격으로 보면 이 청년은 소년일 수도 있고 소녀일 수도 있다.

영상 속 사건은 다음과 같이 전개된다. 여러 대의 자동차가 지나간 후 ​​배경에 트럭이 나타나 점차 속도를 높입니다. 그가 다가가자, 왼쪽 옆길의 어두운 곳에서 자전거 타는 사람이 나타난다. 트럭과 자전거 운전자의 궤적과 속도로 인해 충돌은 불가피해 보이며, 가벼운 차량을 운전하는 운전자에게는 치명적일 수 있는 결과가 발생할 수 있습니다. 그러나 여기 화면의 어두운 오른쪽 영역에는 약간의 움직임이 나타납니다. 빠르게 흐려진 실루엣이 임박한 충돌 현장에 접근하고 있습니다. 마지막 순간에는 실루엣의 윤곽이 더욱 선명해지고 시청자는 자동차 바퀴 바로 아래에서 자전거 타는 사람을 붙잡는 남자를 보게 됩니다. 그 후, 낯선 사람, 자전거 타는 사람, 자전거는 말 그대로 사라지고 트럭은 브레이크를 밟기 시작합니다. 화면 맨 오른쪽, 도로의 조명이 켜진 부분에 한 무리의 두 사람과 자전거가 나타날 때 자동차는 아직 완전히 멈추지 않았습니다. 낯선 사람은 구출된 남자를 놓아주고, 그의 손은 밝게 빛난다. 그는 후드를 머리 위로 던지고 빠르게 그 자리를 벗어납니다. 이때 충격을 받은 자전거 운전자는 지쳐 도로변에 주저앉아 있고, 트럭 운전사가 나오더니 도로에서 아무것도 발견하지 못합니다.

속임을 좋아하는 사람은 속이기 쉽다

특히 비디오로 녹화된 중국의 한 사람의 순간 이동은 또한 그러한 영화적 상황에서 매우 빠르게 알려졌고 비디오 호스팅에 대한 수백만 조회수를 얻었습니다. 즉시 해당 영상이 진짜인지 일부 시각효과 전문가들의 조작인지에 대한 활발한 토론이 시작되었습니다. 촬영장에서 관찰된 순간이동의 현실을 지지하는 이들이 꽤 많았던 것이 궁금하다. 독창적인 "팬 픽션"도 즉시 등장했습니다. 여성 슈퍼히어로의 이야기를 만들기 위해 고안된 이야기가 발명되기 시작했습니다(캐릭터의 여성 성별은 대부분의 청중에게 더 흥미롭고 인상적이었습니다). 그녀가 그녀를 숨기게 된 이유를 밝히기 위해 초능력 등등.

그러나 회의적인 비평가도 많았고 그들은 문자 그대로 비디오를 뼈대로 분해했습니다. 줄거리가 연출되어 있고 비디오 자료를 변환하기 위해 소프트웨어를 사용한 명백한 흔적이 있으며 명백한 논리적 결함도 있다는 사실에 찬성하여 많은 합리적인 주장이 제시되었습니다. 우선, 치명적인 사고가 발생했다는 자체가 경각심을 불러일으켰다. 평소와는 달리 트럭이 교차로에 접근하자 극적인 장면을 연출하는 듯 속도를 늦추지 않고 오히려 속도를 높이기 시작했다. 자전거 운전자의 의심도 의심 스럽습니다. 그는 교통 우선 순위를 양보해야하는 주요 도로를 건널 때 속도를 바꾸지 않고 머리도 돌리지 않고 놀랍게도 침착하게 바퀴 바로 아래를 탔습니다. 트럭 운전사의 모든 일이 순조롭게 진행되는 것은 아닙니다. 영상에는 택시에서 내린 남자가 밝은 흰색 티셔츠나 셔츠를 입고 있는 것이 분명하게 나와 있습니다. 그러나 조명이 상당히 밝은 실내에서는 브레이크를 밟을 때 아무것도 밝게 보이지 않을 뿐만 아니라 운전자도 전혀 보이지 않습니다.

자신도 순간이동하고 다른 사람도 순간이동할 수 있는 능력을 가진 신비한 남자는 그다지 '순수'하지 않습니다. 첫째, 그가 초고속으로 도로를 질주하는 동안의 '에너지 트레일'에는 영상 편집의 흔적이 뚜렷이 남아 있다. 자전거 타는 사람을 잡는 순간의 실루엣은 매우 선명하지만 그의 움직임의 흐릿한 실루엣은 여전히 ​​​​남아 있습니다. 둘째, 순간이동 끝점 선택이 매우 이상해 보입니다. 기하학, 물리학 및 단순한 논리의 법칙에 따르면 구조된 자전거 운전자가 낯선 사람의 이동 방향, 즉 도로에서 멀어지는 화면 왼쪽으로 이동하는 것이 가장 간단하고 자연스러운 일입니다. 그러나 순간 이동은 오른쪽의 역방향 벡터로 발생합니다. 낯선 사람이 순간 이동 중에 일종의 루프를 만든 것으로 밝혀졌으며 설명이 없습니다. 둘째, 길 오른쪽에 순간 이동하는 두 사람과 자전거의 모습을 말하자면 무대 필연성으로 설명한다는 점에서 막연한 의심이 스며든다. 전체 장면에서 가장 밝게 빛나는 부분은 구조된 사람들의 충격 상태, 구세주의 빛나는 손 및 어둠 속으로의 후퇴를 관찰하는 가장 큰 드라마를 달성하는 데 가장 적합합니다. 이러한 모든 관찰과 추론의 총합은 이 순간 이동이 매우 창의적이지만 여전히 사기라는 결론으로 ​​이어집니다.

알렉산더 바비츠키

1월 15일 2016년, 17:30:49

미래 순간이동은 일련의 전체 실험 중 첫 번째 단계에 불과합니다.

사진: 사라예바

블라디보스토크, IA Primorye24. 내년 여름 중국 과학자들은 양자 순간이동에 관한 세계 최초의 실험을 수행할 계획이라고 Version이 보도했습니다.

입자가 이동할 것으로 선언된 거리는 1,200km입니다. Nature News는 중세 왕국 과학자들의 계획에 대해 이야기합니다. 테스트의 일환으로 전문가들은 올해 6월 지구 근접 위성을 발사할 예정인 것으로 알려졌다. 이는 두 지구 관측소 사이를 연결하는 역할을 할 것이며 전문가들은 중국에서 비엔나로 입자를 보낼 계획인 것으로 알려졌다. 소위 "텔레포트"를 시작하기 전에 과학자들은 도시 간의 암호화 연결이 얼마나 안정적인지 알아낼 것입니다. 위성은 텔레포트 역할을 하여 비접촉식 광자 이동을 수행합니다. 유럽과 중국 관측소 사이의 거리는 1,200km가 넘으며 과학자들에 따르면 테스트의 성공 여부는 의심의 여지가 없습니다. 양자 순간이동이 가장 먼 거리를 포함해 어느 곳에서나 수행될 수 있다는 사실은 지난 세기 중반에 알려졌습니다.

물리학자들에 따르면, 위성을 사용하여 중국에서 유럽으로 입자를 순간이동시키는 것은 일련의 전체 실험 중 첫 번째 단계에 불과합니다. 앞으로 과학자들은 위성, 지구, 달의 관측소를 참여시켜 유사한 실험을 수행할 계획이며, 양자 순간 이동 과정은 특정 입자의 양자 상태를 어떤 거리로든 전달하는 것입니다. 이를 수행하기 위해 전문가들은 쌍을 이루는 양자 입자를 가져와서 공유로 나눕니다. 양자역학의 법칙에 따르면 쌍을 이룬 입자가 서로 멀어지면 각 엽은 파트너에 대한 정보를 유지하는데, 이미 미국 대학의 직원들이 비슷한 연구를 수행한 바 있습니다. 그들은 102km가 넘는 양자 순간이동을 달성했습니다. 이 과정을 수행하기 위해 전문가들은 위성이 아닌 광섬유를 사용했으며, 한 쌍의 광자가 100km 이상 떨어진 거리에서 분리되었음에도 불구하고 그 중 하나의 상태 변화가 다른 광자에도 영향을 미쳤습니다.

1200km가 넘는 기록적인 거리에 걸쳐 얽힌 광자 쌍 사이의 양자 상태 전달(소위 양자 순간이동)에 대한 위성 실험을 수행했습니다.

현상(또는 얽힘)은 두 개 이상의 입자 상태가 상호의존(상관)되어 임의로 먼 거리로 분리될 수 있지만 동시에 계속해서 서로를 "느끼는" 경우에 발생합니다. 한 입자의 매개변수를 측정하면 다른 입자의 얽힌 상태가 순간적으로 파괴됩니다. 이는 특히 입자 이후로 양자역학의 원리를 이해하지 않고는 상상하기 어렵습니다. 특별히 전시된소위 벨 부등식 위반에 대한 실험에서) "동반자"의 상태에 대한 정보가 저장되는 숨겨진 매개 변수가 없으며 동시에 상태의 순간적인 변화가 위반으로 이어지지 않습니다. 인과관계의 원칙에 위배되며 유용한 정보가 이런 방식으로 전달되는 것을 허용하지 않습니다.

실제 정보를 전송하려면 빛의 속도를 초과하지 않는 속도로 움직이는 입자를 추가로 포함해야 합니다. 예를 들어 얽힌 입자는 공통의 조상을 갖는 광자일 수 있으며 종속 매개변수는 스핀입니다.

기초 물리학에 관련된 과학자들뿐만 아니라 보안 통신을 설계하는 엔지니어들도 점점 더 먼 거리와 가장 극한의 조건에서 얽힌 입자의 상태를 전송하는 데 관심을 보이고 있습니다. 입자 얽힘 현상은 원칙적으로 미래에 해킹할 수 없는 통신 채널을 제공할 것으로 믿어집니다. 이 경우 "보호"는 제3자가 통신에 개입했다는 사실을 대화 참가자에게 불가피하게 알리는 것입니다.

이에 대한 증거는 불가침의 물리학 법칙, 즉 파동 함수의 돌이킬 수 없는 붕괴가 될 것입니다.

이러한 안전한 양자 통신을 구현하기 위한 장치의 프로토타입은 이미 만들어졌지만, 예를 들어 가역적인 약한 양자 측정을 통해 이러한 모든 "절대적으로 안전한 채널"의 작동을 손상시키는 아이디어도 나타나고 있으므로 양자 암호화가 실제로 성공할지 여부는 여전히 불분명합니다. 모든 개발이 사전에 실패하고 실제 사용에 적합하지 않은 것으로 판명되지 않고 프로토타입 테스트 단계를 떠날 수 있습니다.

또 다른 요점: 얽힌 상태의 전송은 지금까지 광섬유나 공기 중의 광자 손실로 인해 100km를 초과하지 않는 거리에서만 수행되었습니다. 감지기가 점점 작아집니다. 때때로 이 경로의 다음 성과에 대한 보고서가 나타나지만 아직 그러한 연결로 전 세계를 포괄하는 것은 불가능합니다.

따라서 이달 초 캐나다 물리학자들은 보안 양자 채널을 통해 항공기와 통신하려는 시도가 성공했다고 발표했지만 송신기에서 불과 3~10km 떨어져 있었습니다.

소위 양자 중계기 프로토콜은 신호 전파를 근본적으로 개선하는 방법 중 하나로 인식되고 있지만 여러 가지 복잡한 기술 문제를 해결해야 하기 때문에 실제 가치에 대해서는 여전히 의문이 남아 있습니다.

또 다른 접근 방식은 바로 위성 기술을 사용하는 것입니다. 왜냐하면 위성은 동시에 지구상의 아주 먼 곳까지 시야에 남아 있을 수 있기 때문입니다. 이 접근 방식의 가장 큰 장점은 대부분의 광자 경로가 거의 흡수가 없고 결어긋남이 없는 가상 진공 상태에 있다는 것입니다.

위성 실험의 타당성을 입증하기 위해 중국 전문가들은 80dB의 유효 채널 손실로 600m, 13km 및 102km 거리에서 개방형 매체를 통해 얽힌 광자 쌍의 성공적인 양방향 전파를 입증하는 예비 지상 테스트를 수행했습니다. 손실이 크고 난류가 심한 조건에서 움직이는 플랫폼에서 양자 상태를 전달하는 실험도 수행되었습니다.

오스트리아 과학자들의 참여로 상세한 타당성 조사를 마친 후 1억 달러 규모의 위성이 개발되어 2016년 8월 16일 고비 사막의 Jiuquan 위성 발사 센터에서 Long March 2D 발사체를 사용하여 고도 500km의 궤도로 발사되었습니다. .

위성의 이름은 기원전 5세기 고대 중국 철학자이자 모이즘(보편적 사랑과 국가 결과주의 교리)의 창시자인 모추(Mo Tzu)의 이름을 따서 명명되었습니다. 중국에서 수세기 동안 묵가교는 유교가 국가 이념으로 채택될 때까지 유교와 성공적으로 경쟁했습니다.

Mozi 임무는 Delinghe(칭하이 성), Urumqi의 Nanshan(신장), Lijiang(Yunnan 성)의 GaoMeiGu Observatory(GMG) 등 세 개의 지상 관측소에서 지원됩니다. 더링허에서 리젠까지의 거리는 1203km입니다. 궤도 위성과 지상국 사이의 거리는 500~2000km입니다.

얽힌 광자는 고전 신호처럼 단순히 "증폭"될 수 없기 때문에 지구와 위성 사이의 전송 링크의 감쇠를 줄이기 위해 새로운 기술을 개발해야 했습니다. 필요한 통신 효율성을 달성하려면 최소한의 빔 발산과 탐지기의 고속, 고정밀 타겟팅을 동시에 달성해야 했습니다.

2광자 얽힘의 초발광 우주 소스와 고정밀 APT(획득, 포인팅, 추적) 기술을 개발한 연구팀은 1203km 떨어진 광자 쌍 사이에 '양자 결합'을 확립했으며, 과학자들은 소위 '양자 결합'을 수행했습니다. 국소성 위반(원격 입자의 상태에 즉각적으로 영향을 미치는 능력)을 테스트하기 위한 벨 테스트를 통해 4 시그마(표준 편차)의 통계적 유의성을 갖는 결과를 얻었습니다.

위성의 광자 소스 다이어그램. KTiOPO4(PPKTP) 결정의 두께는 15mm입니다. 한 쌍의 축외 오목 거울은 PPKTP 결정의 중심에 펌프 레이저(PL)의 초점을 맞춥니다. Sagnac 간섭계의 출력은 두 개의 이색 거울(DM)과 필터를 사용하여 펌프 레이저에서 신호 광자를 분리합니다. 최적의 빔 수집 효율성을 위해 지상에서 원격으로 제어되는 두 개의 추가 미러(PI)를 사용하여 빔 방향을 미세 조정합니다. QWP - 1/4파 위상 섹션; HWP - 반파장 구간; PBS - 편광 빔 스플리터.

가장 일반적인 상업용 통신 광섬유를 사용하는 이전 방법과 비교할 때 위성 연결의 효율성은 훨씬 더 높아졌으며, 연구 저자에 따르면 이전에는 지구상에서 사용할 수 없었던 실용적인 응용 프로그램의 길을 열었습니다.