Kategóriák Tech

Két irányú kommunikációt értek el mindössze egy kvantumrészecskével

Hagyományos módon az információ egy irányba halad – a küldőtől a fogadóig. A Bécs Egyetem és az Ausztriai Tudományos Akadémia fizikusainak új tanulmánya szerint a kvantum világban az információ képes egyszerre két irányba is haladni, ami a klasszikus fizika szerint lehetetlen.

A klasszikus kommunikáció során – mint amilyen az email, SMS vagy a telefonhívás – az információt egy hordozó részecske vagy jel juttatja el a célponthoz, melyek egy időben csak egy irányba tudnak haladni. A kétirányú kommunikációhoz így meg kell várni, amíg az információ eljut a célponthoz, aki ezután visszaküld egy választ. Klasszikusan emiatt egy részecske segítségével nem érhető el kétirányú kommunikáció.

Azonban most éppen ezt sikerült elméleti síkon igazolniuk a kutatóknak a kvantumvilágban. Ehhez egy olyan kvantumrészecskét használnak, amit két különböző helyen helyeztek szuperpozícióba – ami azt jelenti, hogy a részecske mindkét helyen “egyszerre jelen van”. Emiatt azonban mindkét fél képes ugyanabban az időpontban üzeneteket kódolni a részecskébe.

“Vegyük például a legegyszerűbb esetet, aminél két játékos, Aliz és Bob egyszerű információkat akarnak cserélni, mondjuk vagy nulla vagy egyes formában,” mondta Borivoje Dakić, a kutatás egyik vezetője. “Ezeket a biteket egyszerre kódolják közvetlen a kvantum részecske szuperpozíciós állapotába. Amikor az információt sikerült kódolniuk, a partnerek a saját ‘kvantum részecske részüket’ a másikuk irányába küldik.”

A két partner között félúton egy közös eszköz helyezkedik el – ami például kísérleti úton egy sugárelosztó lehet.

“A részecskék által hordozott üzenetek feltételei határozzák meg, hogy amikor a részecske a közös eszközhöz ér, akkor Alizhoz vagy Bobhoz verődjön vissza,” mondta Dakić. “Pontosabban a közös eszköz a részecskét ‘okos módon’ irányítja, hogy végül Aliz és Bob is megkapják a nekik szánt bitet (üzenetet). Például, ha egy részecske Aliznál köt ki, akkor tudhatja, hogy Bob bitje épp ellentétes volt az övével és ez visszafelé is igaz.”

Így végül mindkét fél képes üzenetet küldeni és fogadni annyi idő alatt, melynél korábban, a hagyományos részecskékkel csak egy irányú üzenetet tudtak küldeni.

Ezeket az elméleti eredményeket a kutatóknak kísérleti úton is sikerült igazolniuk és a kísérletek abban is megerősítették a csapatot, hogy az új módszer biztonságos és anonim kommunikációt tesz lehetővé – főleg amiatt, hogy a lehallgató személy nem tudja eldönteni, hogy ki a küldő és ki a fogadó. Így ennek a fejlesztésnek még szerepe lehet az egyre jobban körvonalazódó kvantum kommunikációban – ami mind sebességben mind pedig biztonságban lekörözheti a hagyományos technikát.

Forrás: arxiv.org

Megosztás

Legutóbbi tartalom

A ketamin megoldást jelenthet a túlzott alkoholfogyasztásra

Egy új kísérleti tanulmány szerint egy egyszeri ketamin kezeléssel lényegesen lecsökkenthető a rendszeresen fogyasztók alkohol mennyisége. A vizsgálat során az…

2019-12-07

Hatalmas pusztítást okozhatott volna a Anak Krakatoa keltette cunami

Egy új kutatás szerint az Anak Krakatoa vulkán 2018-as kitörése keltette több mint 100 méteres hullámok hatalmas pusztítást eredményezhettek volna,…

2019-12-07

Gombák segítik az új gyógyszerek felfedezését

Több tízezer gomba által létrehozott vegyületek alkotta hatalmas adatbázis segítheti az új gyógyszerek felfedezését. A Hubrecht Intézet kutatói a Westerdijk…

2019-12-07

Az emberek együtt fejlődtek az immunrendszeri betegségekkel

A halálos fertőzések elleni védő egyes mutációk fogékonnyá tesznek bennünket bizonyos gyulladásos és autoimmun betegségekre - mint a Crohn-betegség. A…

2019-12-07

Elkészültek az első mesterséges neuronok, melyek forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelését

Most először sikerült egy szilícium alapú chippel a valódiakkal megegyezően működő mesterséges neuronokat létrehozni. Az eredményeznek hatalmas jelentősége lehet több…

2019-12-07

Szén-dioxid diétára neveltek baktériumokat laboratóriumi környezetben

Több hónap leforgása alatt izraeli kutatók létrehoztak egy olyan Escherichia coli fajtát, ami a szerves vegyületek helyett szén-dioxidból nyeri ki…

2019-12-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom