Παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί, η διαδικασία παραμένει αργή και κάπως δυσκίνητη. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει, με τους επιστήμονες να χρησιμοποιούν μια νέα διαδικασία που θα μπορούσε αποτελεσματικά να τηλεμεταφέρει καταστάσεις φωτός για να σχηματίσει μια εικόνα χρησιμοποιώντας ένα μόνο ζεύγος μπερδεμένων φωτονίων

Η ομάδα, από τη Νότια Αφρική, τη Γερμανία και την Ισπανία, ελπίζει ότι η καινοτομία μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία ασφαλών δικτύων του μέλλοντος: εάν τα βασικά δεδομένα δεν μεταδοθούν, τότε δεν μπορούν να κλαπούν.

«Παραδοσιακά, δύο μέρη που επικοινωνούν στέλνουν φυσικά τις πληροφορίες το ένα στο άλλο, ακόμη και στο κβαντικό “βασίλειο”», λέει ο φυσικός Andrew Forbes, από το Πανεπιστήμιο του Witwatersrand.

«Τώρα, είναι δυνατή η τηλεμεταφορά πληροφοριών, ώστε να μην ταξιδεύει ποτέ φυσικά στη σύνδεση – μια τεχνολογία Star Trek που έγινε πραγματικότητα».

Η έρευνα βασίζεται στην ιδέα της κβαντικής εμπλοκής (Quantum Entanglement), όπου τα διαχωρισμένα σωματίδια παραμένουν συνδεδεμένα μέσω των “θαυμάτων” της κβαντικής φυσικής. Η κατάσταση ενός σωματιδίου μας λέει κάτι για το άλλο σωματίδιο, ακόμα κι αν υπάρχει μεγάλη απόσταση μεταξύ τους.

Δύο μπερδεμένα φωτόνια χρησιμοποιήθηκαν εδώ, αλλά οι ερευνητές μπόρεσαν να συσκευάσουν σε αυτά πολύ περισσότερες πληροφορίες από το κανονικό – εξ ου και η δυνατότητα για κωδικοποίηση εικόνων. Επιπλέον, αυτές οι επιπλέον πληροφορίες «τηλεμεταφέρθηκαν» με επιτυχία από το ένα σημείο στο άλλο.

Ωστόσο, δεν ήταν τηλεμεταφορά με την τυπική έννοια. Ενώ οι ίδιες οι πληροφορίες δεν μεταφέρθηκαν (όπως θα γινόταν μέσω σύνδεσης στο Διαδίκτυο για παράδειγμα), η προσεκτική μέτρηση ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού σε ένα από τα μπερδεμένα σωματίδια επηρεάζει αμέσως το σχετικό χαρακτηριστικό στο άλλο, μεταδίδοντας ουσιαστικά την κβαντική του κατάσταση.

Μεταφέροντας στη συνέχεια τις πραγματικές λεπτομέρειες του αρχικού μετρούμενου σωματιδίου με τον παλιομοδίτικο τρόπο μη τηλεμεταφοράς, είναι δυνατό να κλειδωθεί αυτή η κατάσταση στη θέση της, ενώ η αρχική κατάσταση καταστρέφεται.

Αν και μπορεί να μην είναι πιο γρήγορος τρόπος αποστολής πληροφοριών, δημιουργεί ένα εύχρηστο κβαντικό υδατογράφημα για όποιες πληροφορίες δεν θέλετε να δει κανείς άλλος.

Σε αυτό το τελευταίο πείραμα, οι ερευνητές έδειξαν πώς μια καινοτόμος νέα μέθοδος ανίχνευσης θα μπορούσε να παρέχει τις απαραίτητες μετρήσεις στη γωνιακή ορμή ενός φωτονίου, ενισχύοντας τον αριθμό των διαστάσεων που θα μπορούσαν να τηλεμεταφερθούν σε κβαντική κατάσταση.

“Αυτό το πρωτόκολλο έχει όλα τα χαρακτηριστικά της τηλεμεταφοράς εκτός από ένα βασικό συστατικό: απαιτεί μια φωτεινή δέσμη λέιζερ για να κάνει τον μη γραμμικό ανιχνευτή αποτελεσματικό, έτσι ώστε ο αποστολέας να μπορεί να γνωρίζει τι πρόκειται να σταλεί, αλλά δεν χρειάζεται να το γνωρίζει”, λέει. Forbes.

«Με αυτή την έννοια, δεν είναι αυστηρά τηλεμεταφορά, αλλά θα μπορούσε να γίνει στο μέλλον εάν ο μη γραμμικός ανιχνευτής μπορούσε να γίνει πιο αποτελεσματικός».

Ο “μη γραμμικός ανιχνευτής” που αναφέρεται εδώ είναι ένα άλλο κρίσιμο μέρος της ρύθμισης, τόσο για τον χειρισμό της επιπλέον χωρητικότητας των εμπλεκόμενων φωτονίων όσο και για τη διασφάλιση της ακριβούς μεταφοράς των πληροφοριών από το ένα σημείο στο άλλο.

Ένας τρόπος που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον, προτείνουν οι ερευνητές, είναι να στείλετε το δακτυλικό σας αποτύπωμα σε μια τράπεζα. Με την τηλεμεταφορά χωρικών λεπτομερειών του δακτυλικού σας αποτυπώματος με τη μορφή κβαντικής κατάστασης, μελλοντικά μέτρα ασφαλείας θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα κλειδί που κλειδώνει αποτελεσματικά ένα κουτί ψηφιακών πληροφοριών, εξατομικευμένο για το σώμα σας.

Ενώ η φυσική που παίζει εδώ είναι αρκετά περίπλοκη, τώρα που το πείραμα απόδειξης της ιδέας πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο, μπορούμε να προσβλέπουμε σε περαιτέρω πρόοδο στον τομέα της κβαντικής τηλεμεταφοράς .

«Ελπίζουμε ότι αυτό το πείραμα που δείχνει τη σκοπιμότητα της διαδικασίας παρακινεί περαιτέρω προόδους στην κοινότητα της μη γραμμικής οπτικής, μέσω της ώθησης των ορίων προς μια πλήρη κβαντική εφαρμογή», ​​λέει ο φυσικός Adam Vallés, από το Ινστιτούτο Φωτονικών Επιστημών (ICFO) στην Ισπανία.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications.

(με πληροφορίες από sciencealert. com / photo: pixabay)