Shkencëtarët kanadezë dhe një grup ndërkombëtar shkencëtarësh kinezë, japonezë dhe kanadezë nga kanë arritur të bëjnë një hap të madh para në teknologjinë e teleportimit duke teleportuar një gjendje fotoni në një distancë prej 6,2 dhe 14,7 kilometrash nëpër fibra të zakonshme optike. Teleportimi në distancë të tillë ka vënë një rekord të ri. Ai konsiderohet teknologji që do të revolucionarizojë procesimin e informacionit dhe të na japë internet kuantik që s’do të mund të hakohet. Studimet janë publikuar së bashku në revistën shkencore Nature Photonics, më 19 shtator.
Gjendjet kuantike të fotonit janë ekuivalentet kuantike të polarizimit. Ju me siguri keni dëgjuar për polarizimin e dritës, i cili mund të jetë vertikal ose horizontal. Edhe për fotonin, grimcën e dritës, mund të themi se ka gjendje vertikale ose horizontale. Por, meqë jemi në botën kuantike ku macja mund të jetë e gjallë dhe e vdekur njëkohësisht, edhe fotoni mund të jetë në gjendje vertikale dhe horizontale njëkohësisht, deri sa të matet. Kur e matim gjendjen e tij, themi se funksioni valor i tij shembet dhe për pasojë marrim rezultatin e gjendjes ose vertikale, ose horizontale. Se në ç’mënyrë do të shembet funksioni vendoset nga një kënd i quajtur fazë, të cilën nuk mund ta dimë.
Teleportimi kuantik bazohet në ndërlidhjen kuantike, e cila njihet edhe si “veprimi i frikshëm në distancë”, siç e kishte quajtur Ajnshtajni. Dy grimca të ndërlidhura kuantikisht duket sikur kanë informacion për gjendjen e njëra-tjetrës, pavarësisht distancës mes tyre. Kështu, kur matim gjendjen e njërës nga këto grimca, automatikisht dimë edhe gjendjen e tjetrës; apo kur shembim funksionin e njërës, shembet edhe ai i tjetrës. Kjo do të thotë se mjafton të përcaktojmë gjendjen e njërës, dhe informacioni është përçuar te tjetra në moment, më shpejt se sa do i duhej një grimce drite për të udhëtuar në një distancë të tillë.
Teleportimi kuantik është bërë në kushte të veçanta edhe më parë, madje në distanca shumë më të mëdha (mbi 100 km), por tani shkencëtarët kanë arritur të përdorin fibrat optike të zakonshme, të cilat nuk kanë përshtatshmërinë e laboratorit për eksperimente të tilla. Kjo do të thotë se shkencëtarët janë një hap më afër krijimit të një mënyre për ta përdorur teleportimin në praktikë. Madje, shkencëtarët kanadezë janë të bindur se duke përdorur të njëjtën metodë do të mund të krijohet një tip zinxhiri që do të mundësonte teleportimin e informacionit në qytete të ndryshme, duke përdorur disa pika ndërlidhjeje.
Përshkrimi i zakonshëm i teleportimit kuantik është pak a shumë kështu: Tre persona të quajtur Alisa, Çarli edhe Bobi (emrat Alisa dhe Bobi janë emra që përdoren gjithmonë në kriptografi) janë të lidhur përmes sistemit të fibrave. Alisa do të komunikojë me Bobin, që gjendet më larg, ndërsa Çarli është në mes. Alisa përcakton gjendjen e një fotoni dhe ia dërgon atë Çarlit. Çarli krijon një çift fotonesh të ndërlidhura dhe ia dërgon njërin Bobit, ndërsa tjetrin e mban për vete. Më pas, Çarli kryen një matje, e cila shembë fotonin që ka mbajtur dhe fotonin e Alisës në të njëjtën gjendje, duke i ndërlidhur ata. Meqë fotoni i Alisës është i ndërlidhur me fotonin e Çarlit, dhe ai i Çarlit me atë të Bobit, gjendja e fotonit të Alisës i është teleportuar Bobit. Për të teleportuar në distanca edhe më të mëdha mjafton të kemi më shumë se një Çarli që të ndërlidhë fotone.
Gjendjet kuantike të fotonit janë ekuivalentet kuantike të polarizimit. Ju me siguri keni dëgjuar për polarizimin e dritës, i cili mund të jetë vertikal ose horizontal. Edhe për fotonin, grimcën e dritës, mund të themi se ka gjendje vertikale ose horizontale. Por, meqë jemi në botën kuantike ku macja mund të jetë e gjallë dhe e vdekur njëkohësisht, edhe fotoni mund të jetë në gjendje vertikale dhe horizontale njëkohësisht, deri sa të matet. Kur e matim gjendjen e tij, themi se funksioni valor i tij shembet dhe për pasojë marrim rezultatin e gjendjes ose vertikale, ose horizontale. Se në ç’mënyrë do të shembet funksioni vendoset nga një kënd i quajtur fazë, të cilën nuk mund ta dimë.
Teleportimi kuantik bazohet në ndërlidhjen kuantike, e cila njihet edhe si “veprimi i frikshëm në distancë”, siç e kishte quajtur Ajnshtajni. Dy grimca të ndërlidhura kuantikisht duket sikur kanë informacion për gjendjen e njëra-tjetrës, pavarësisht distancës mes tyre. Kështu, kur matim gjendjen e njërës nga këto grimca, automatikisht dimë edhe gjendjen e tjetrës; apo kur shembim funksionin e njërës, shembet edhe ai i tjetrës. Kjo do të thotë se mjafton të përcaktojmë gjendjen e njërës, dhe informacioni është përçuar te tjetra në moment, më shpejt se sa do i duhej një grimce drite për të udhëtuar në një distancë të tillë.
Teleportimi kuantik është bërë në kushte të veçanta edhe më parë, madje në distanca shumë më të mëdha (mbi 100 km), por tani shkencëtarët kanë arritur të përdorin fibrat optike të zakonshme, të cilat nuk kanë përshtatshmërinë e laboratorit për eksperimente të tilla. Kjo do të thotë se shkencëtarët janë një hap më afër krijimit të një mënyre për ta përdorur teleportimin në praktikë. Madje, shkencëtarët kanadezë janë të bindur se duke përdorur të njëjtën metodë do të mund të krijohet një tip zinxhiri që do të mundësonte teleportimin e informacionit në qytete të ndryshme, duke përdorur disa pika ndërlidhjeje.
Përshkrimi i zakonshëm i teleportimit kuantik është pak a shumë kështu: Tre persona të quajtur Alisa, Çarli edhe Bobi (emrat Alisa dhe Bobi janë emra që përdoren gjithmonë në kriptografi) janë të lidhur përmes sistemit të fibrave. Alisa do të komunikojë me Bobin, që gjendet më larg, ndërsa Çarli është në mes. Alisa përcakton gjendjen e një fotoni dhe ia dërgon atë Çarlit. Çarli krijon një çift fotonesh të ndërlidhura dhe ia dërgon njërin Bobit, ndërsa tjetrin e mban për vete. Më pas, Çarli kryen një matje, e cila shembë fotonin që ka mbajtur dhe fotonin e Alisës në të njëjtën gjendje, duke i ndërlidhur ata. Meqë fotoni i Alisës është i ndërlidhur me fotonin e Çarlit, dhe ai i Çarlit me atë të Bobit, gjendja e fotonit të Alisës i është teleportuar Bobit. Për të teleportuar në distanca edhe më të mëdha mjafton të kemi më shumë se një Çarli që të ndërlidhë fotone.
Për fat të keq, ky lloj teleportimi nuk na afron me teleportimin e njohur nga seriali fantastiko-shkencor Star Trek. Në atë teleportim, organizmat e gjallë shndërrohen në energji dhe më pas dërgohen në koordinatat e përcaktuara. Kur arrijnë, energjitë e tyre shndërrohen përsëri në materie, duke rikrijuar çdo atom e molekulë në vendin e vet origjinal, pa asnjë gabim. Një lloj i tillë teleportimi nuk është realisht i mundur. Teleportimi që mund të arrihet është ai që përçon vetëm informacion, duke përdorur një karakteristikë të veçantë të botës kuantike. |
Referencat:
1. http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2016.180.html
2. http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2016.179.html
3. http://www.ucalgary.ca/utoday/issue/2016-09-20/beam-me-scotty-researchers-teleport-particle-light-six-kilometres
4. http://www.sciencemag.org/news/2016/09/big-step-quantum-teleportation-won-t-bring-us-any-closer-star-trek-here-s-why
5. https://www.newscientist.com/article/2106326-quantum-teleportation-over-7-kilometres-of-cables-smashes-record/
6. http://www.sciencealert.com/quantum-teleportation-was-just-achieved-over-7-km-of-cable