Yokohaman kansallisen yliopiston tutkijat ovat onnistuneesti siirtäneet kvanttitiedot timantiin.
Japanin tutkijat kertoivat viestintäfysiikan portaalissa julkaistussa uudessa teoksessaan kuinka he onnistuivat toteuttamaan kvantiteleportaation. "Kvanttiteleportaatio mahdollistaa kvantitietojen siirtämisen toiseen, esteettömään tilaan", kertoi Hideo Kosaka, Yokohaman kansallisen yliopiston tekniikan professori ja tutkimuksen kirjoittaja. "Se mahdollistaa myös tiedon siirtämisen kvanttimuistiin paljastamatta tai tuhoamatta jo tallennettua tietoa", hän lisäsi.
Tässä tapauksessa "saavuttamaton tila" koostui timantin sisällä olevista hiiliatomeista. Timantti koostuu toisiinsa kytketyistä, mutta riittävän erillisistä atomeista, mikä tekee siitä ihanteellisen ympäristön teleportaation mekaniikan testaamiseen. Ytimessä jokainen hiiliatomi sisältää kuusi protonia ja neutronia, joita ympäröi kuusi pyörivää elektronia. Siksi, kun atomit sitoutuvat yhteen timantin rakenteeseen, ne muodostavat erityisen vahvan hilan. Mutta tietysti se voi sisältää vikoja - esimerkiksi kun typpiatomi vie satunnaisesti hiiliatomin tilalle. Tällaista vikaa kutsutaan typpivapauskeskukseksi.
Hiiliatomien ympäröimä typpiatomin ytimen rakenne luo sen, mitä Kosaka kutsuu nanomagneettiksi.
Elektronien ja hiili-isotooppien manipuloimiseksi avoimen työpaikan keskuksessa Kosaka ja joukkue kiinnittivät langan, joka oli noin neljäsosa ihmisen hiuksen leveydestä timanttien pintaan. Sitten he käyttivät mikroaaltosäteilyä värähtelevän magneettikentän luomiseen timantin ympärille. Typen "nanomagneettia" käytettiin elektronin kiinnittämiseen. Sitten ryhmä pakotti radioaalto- ja sähköaaltosäteilyn avulla elektronin kehrän kietoutumaan hiilen ydinpallon kanssa niin, että niistä tuli tosiasiallisesti yksi eikä niitä enää voida pitää erillään toisistaan. Tällä hetkellä järjestelmään tuodaan kvantitietoa sisältävä fotoni, ja elektroni imee sen. Seurauksena elektroni siirtää varauksen hiileen ja polarisoi sen, ja tällä kvantti-informaatiolla välitetään.
Tutkijat kutsuivat laitteistoaan "kvantitoistimeksi", ja sen avulla on mahdollista siirtää yksittäisiä tietoosuuksia solmusta solmuun kvanttikentän kautta. Kokeen lopullinen tavoite on skaalautuvat toistimet, jotka mahdollistavat tiedon teleportoinnin suuriin tietoihin. Tietysti se ei tule toimeen ilman jakelukvantatietokoneita, jotka voivat suorittaa vakavampia laskelmia.
Vasily Makarov