Un homme téléporté en Chine. Des scientifiques chinois ont établi un record de distance de téléportation quantique. Il est facile de tromper ceux qui sont heureux d'être trompés

De nombreux blockbusters de ces dernières années, pour la plupart des adaptations cinématographiques de bandes dessinées, ont fermement ancré l'homme moderne image de super-héros. Un super-héros est le plus souvent une personne d’apparence ordinaire qui possède des pouvoirs surnaturels et qui est souvent contrainte, de ce fait, de mener une vie secrète. Ces films sont si populaires, colorés et nombreux que pour certains, la notion de « super-héros » est devenue monnaie courante. L'idée de la réalité de tels héros visite de plus en plus souvent les gens - c'est pourquoi des histoires telles que la téléportation en Chine apparaissent et sont très populaires.

Superman sur la route

À l'automne 2012, l'un des principaux succès du World Wide Web a été une vidéo qui aurait enregistré non seulement la téléportation d'une personne, mais aussi une téléportation très dramatique de deux personnes à la fois. La vidéo publiée sur le site d’hébergement de vidéos YouTube dure environ une minute et ressemble à des images d’une caméra de surveillance routière. L’heure des événements, à en juger par l’heure indiquée dans le coin supérieur gauche, se situe juste après minuit le 9 mai 2012. Le lieu des événements est l’un des carrefours urbains ou suburbains de la Chine. Principal personnages trois. Le premier est un chauffeur de camion avec une camionnette blanc, le second est cycliste. Le troisième est un mystérieux inconnu dont le visage n'est pas visible en raison de sa large capuche. En termes de physique, cet homme clairement jeune pourrait être soit un garçon, soit une fille.

Les événements de la vidéo se déroulent comme suit. Après le passage de plusieurs voitures, un camion apparaît en arrière-plan, prenant progressivement de la vitesse. Alors qu'il s'approche, un cycliste apparaît d'une zone sombre sur la route secondaire à gauche. Les trajectoires et les vitesses du camion et du cycliste sont telles qu'une collision semble inévitable, et les conséquences pour le conducteur sont moindres. véhicule promettent d'être fatal. Mais ici, dans la zone sombre à droite de l'écran, un certain mouvement est noté : une silhouette floue et rapide s'approche du site de la collision imminente. Au dernier moment, la silhouette se dessine plus clairement et le spectateur aperçoit un homme qui saisit le cycliste presque sous les roues mêmes de la voiture. Après cela, l'étranger, le cycliste et le vélo disparaissent littéralement et le camion commence à freiner. La voiture n'est pas encore complètement arrêtée lorsqu'un groupe de deux personnes et un vélo apparaissent à l'extrême droite de l'écran, juste sur la partie éclairée de la route. L'étranger lâche l'homme sauvé, tandis que ses mains brillent de mille feux. Il jette sa capuche sur sa tête et s'écarte rapidement. A ce moment-là, le cycliste visiblement choqué s'assoit épuisé sur le trottoir, et un camionneur sort et ne trouve rien sur la chaussée.

Il est facile de tromper ceux qui sont heureux d'être trompés

La téléportation d'une personne en Chine, notamment enregistrée en vidéo et, en outre, dans de telles circonstances cinématographiques, s'est très vite fait connaître et a gagné des millions de vues sur l'hébergement vidéo. Immédiatement, de vives discussions ont commencé pour savoir si la vidéo était réelle ou s'il s'agissait d'un canular de la part de certains spécialistes des effets visuels. Il est curieux qu'il y ait eu pas mal de partisans de la réalité de la téléportation observée sur le plateau. Même des "fan fictions" originales sont apparues immédiatement - des histoires ont commencé à être inventées, conçues pour créer l'histoire d'une super-héroïne (le sexe féminin du personnage semblait plus intrigant et impressionnant pour la plupart du public), pour révéler les raisons qui l'ont poussée à la cacher. superpuissances, etc.

Mais il y avait aussi beaucoup de critiques sceptiques, et ils ont littéralement détruit la vidéo jusqu'aux os. Il y avait beaucoup de arguments rationnels en faveur du fait que l'intrigue est mise en scène, porte des traces évidentes d'utilisation logiciel pour convertir du matériel vidéo, et présente également des défauts logiques évidents. Tout d’abord, la survenance même d’un accident potentiellement mortel était alarmante : contrairement à l’habitude, le camion, à l’approche de l’intersection, a commencé à prendre de la vitesse au lieu de ralentir, comme pour créer les conditions d’une scène dramatique. Les soupçons du cycliste sont également suspects : il a roulé étonnamment calmement directement sous les roues, sans changer de vitesse et sans même tourner la tête en traversant la route principale, où il devrait céder le passage à la priorité de circulation. Tout ne va pas bien avec le chauffeur du camion - les images montrent clairement que l'homme qui est sorti du taxi porte un T-shirt ou une chemise d'un blanc éclatant. Mais dans un habitacle assez bien éclairé lors du freinage, non seulement rien de lumineux n'est visible, mais le conducteur n'y est pas du tout visible.

Quant à l'homme mystérieux doté de la capacité de se téléporter et de téléporter les autres, il n'est pas non plus si « pur ». Premièrement, il y a des traces évidentes de montage vidéo dans sa « trace énergétique » lors de sa course ultra-rapide sur la route. Sa silhouette au moment d'attraper le cycliste est très nette, tandis que la silhouette floue de son mouvement demeure. Deuxièmement, le choix du point final de la téléportation semble très étrange. Les lois de la géométrie, de la physique et simplement de la logique disent que le plus simple et le plus naturel serait que le cycliste secouru se déplace dans la direction du mouvement de l'étranger, c'est-à-dire vers la gauche de l'écran, en s'éloignant de la route. Mais la téléportation cela se produit avec un vecteur inverse, à droite - il s'avère que l'étranger a fait une sorte de boucle pendant la téléportation, ce qui n'a aucune explication. Deuxièmement, un vague doute s'installe dans la mesure où l'apparition de deux personnages téléportés et d'un vélo sur le côté droit de la route s'explique, pour ainsi dire, par une nécessité scénique. C'est cette partie qui est la plus éclairée de toute la scène, elle est donc la mieux adaptée pour réaliser le plus grand drame, pour observer l'état de choc du rescapé, les mains lumineuses du sauveur et sa retraite dans l'obscurité. L'ensemble de toutes ces observations et raisonnements amène à conclure que cette téléportation est assez créative, mais reste un canular.

Alexandre Babitski

MOSCOU, 12 juillet - RIA Novosti. Des physiciens de Shanghai ont annoncé le succès du premier "espace" téléportation quantique, transférant des informations sur l'état de la particule du satellite quantique Mo Tzu vers une station de suivi sur Terre, selon un article publié sur bibliothèque électronique arXiv.org

"Nous annonçons la première téléportation quantique de photons uniques depuis un observatoire sur Terre vers un satellite en orbite terrestre basse, à 1 400 kilomètres de celui-ci. La mise en œuvre réussie de cette tâche ouvre la voie à la téléportation à très longue portée et constitue la première « Un pas vers la création d'un Internet quantique », écrit Jian -Wei Pan (Jian-Wei Pan) de l'Université de Shanghai et ses collègues.

Le phénomène de l’intrication quantique est à la base des technologies quantiques modernes. Ce phénomène, en particulier, joue un rôle important dans les systèmes de communication quantiques sécurisés - de tels systèmes éliminent complètement la possibilité d'« écoutes téléphoniques » inaperçues en raison du fait que les lois mécanique quantique interdire le « clonage » de l’état des particules lumineuses. Actuellement, les systèmes de communication quantique sont activement développés en Europe, en Chine et aux États-Unis.

Derrière dernières années des scientifiques de Russie et pays étrangers ont créé des dizaines de systèmes de communication quantique, dont les nœuds peuvent échanger des données sur des distances assez grandes, allant jusqu'à environ 200 à 300 kilomètres. Toutes les tentatives d’expansion de ces réseaux à l’échelle internationale et intercontinentale se sont heurtées à des difficultés insurmontables liées à la façon dont la lumière s’estompe lorsqu’elle traverse la fibre optique.

Pour cette raison, de nombreuses équipes de scientifiques réfléchissent à déplacer les systèmes de communication quantique au niveau « cosmique », en échangeant des informations via satellite, permettant de restaurer ou de renforcer la « connexion invisible » entre photons intriqués. D'abord vaisseau spatial ce type est déjà présent en orbite : il s'agit du satellite chinois Mo Tzu, lancé dans l'espace en août 2016.

Cette semaine, Pan et ses collègues ont décrit les premières expériences réussies de téléportation quantique réalisées à bord du Mo-Zu et dans une station de communication de la ville de Ngari au Tibet, construite à une altitude de quatre kilomètres pour échanger des informations avec le premier satellite quantique. .

La téléportation quantique a été décrite pour la première fois dans niveau théorique en 1993 par un groupe de physiciens dirigé par Charles Bennett. Selon leur idée, les atomes ou les photons peuvent échanger des informations à n’importe quelle distance s’ils étaient « intriqués » au niveau quantique.

Pour mener à bien ce processus, un canal de communication régulier est nécessaire, sans lequel nous ne pouvons pas lire l'état des particules intriquées, c'est pourquoi une telle « téléportation » ne peut pas être utilisée pour transmettre des données à des distances astronomiques. Malgré cette limitation, la téléportation quantique est extrêmement intéressante pour les physiciens et les ingénieurs car elle peut être utilisée pour la transmission de données dans des ordinateurs quantiques et pour le cryptage de données.

Guidés par cette idée, les scientifiques ont intriqué deux paires de photons dans un laboratoire de Ngari et ont transféré l'une des quatre particules « intriquées » à bord du Mo-Dza à l'aide d'un laser. Le satellite a mesuré simultanément l'état de cette particule et d'un autre photon, qui se trouvait à bord à ce moment-là, de sorte que les informations sur les propriétés de la deuxième particule ont été instantanément « téléportées » sur Terre, modifiant ainsi la façon dont le « sol » photon, confondu avec la première particule comportementale.

Au total, comme le disent les physiciens chinois, ils ont réussi à « enchevêtrer » et à téléporter plus de 900 photons, ce qui a confirmé l'exactitude du travail de « Mo-Zu » et prouvé que la téléportation quantique « orbitale » bidirectionnelle est en principe possible. De la même manière, comme le notent les scientifiques, il est possible de transmettre non seulement des photons, mais également des qubits, des cellules mémoire d'un ordinateur quantique et d'autres objets du monde quantique.

L'année dernière, une fusée Longue Marche 2D a décollé du désert de Gobi et a placé le satellite Mo Tzu en orbite à un point synchrone avec le Soleil, de sorte qu'il fait le tour de la Terre chaque jour. Mozi est un satellite hautement sensible conçu pour transmettre des informations quantiques. Il peut détecter les états quantiques des photons individuels libérés par la surface de notre planète.

Aujourd'hui, l'équipe de Mo Tzu a annoncé sa réussite unique : elle a réussi à créer le premier réseau quantique satellite sol-sol. Ce réseau a été utilisé pour téléporter le premier objet de l’histoire depuis la Terre vers son orbite. La téléportation est réalisée par des scientifiques qui ont mené des expériences sur le terrain physique optique. Ce processus est basé sur l'étrange phénomène d'intrication, au cours duquel deux photons forment un point dans le temps et dans l'espace. D'un point de vue technique, ils sont décrits par une seule fonction d'onde.

La particularité de l’intrication quantique est que ces deux photons existent au même point, même s’ils sont distants de plusieurs kilomètres. Ainsi, un changement dans l’état de l’un affecte instantanément l’état de l’autre. Dans les années 90 du siècle dernier, les scientifiques ont réalisé qu'ils pouvaient utiliser ce phénomène pour téléporter des objets d'un point à un autre de l'Univers.

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L’idée est de « télécharger » des informations dans un photon, puis l’autre devient identique au premier. C'est de la téléportation

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De telles expériences ont été réalisées à plusieurs reprises dans conditions de laboratoire sur Terre, mais pour la première fois, ils ont été testés dans l'espace interstellaire. La téléportation a grande valeur pour toute une gamme de technologies liées aux réseaux quantiques et à l’informatique.

En effet, il n'y a pas de distance maximale pour la téléportation des photons, mais la connexion créée entre eux est trop fragile et peut être détruite à cause de corps étrangers apparaissant dans l'atmosphère ou dans la fibre optique. Pour confirmer leur théorie, les scientifiques ont mené des expériences en permanence sur plus grande distance, puis ils sont entrés en orbite. Certes, pour cela, il fallait construire une station au Tibet à une altitude de 4 000 mètres.

Dans le cadre de l'expérience, des paires de photons intriqués ont été créées, qui ont été lancées à une vitesse de 4 000 m/s.

Des expériences de téléportation quantique ont été réalisées avec succès en Chine et au Canada

© CC0

Des expériences de téléportation quantique sur une distance de plus de huit kilomètres ont été réalisées avec succès en Chine et au Canada. Ces expériences dans la ville ont été réalisées indépendamment par des scientifiques des deux pays.

Selon le South China Morning Post, auparavant, de telles expériences étaient réalisées uniquement en laboratoire. La téléportation quantique est la transmission à distance d'un état quantique de la matière, détruit au point de départ puis recréé au point de réception sans transfert direct de la particule elle-même.

Une équipe de chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Chine a téléporté des photons sur une distance de 12,5 km dans la ville de Hefei (province d'Anhui, dans l'est de la Chine). Pour cela, des réseaux de fibres optiques conventionnels ont été utilisés.

Des scientifiques canadiens ont mené une expérience similaire dans la ville de Calgary (sud-ouest de l'Alberta), à une distance de 8,2 km.

Les spécialistes des deux pays ont utilisé des approches différentes. Les Chinois ne téléportaient que deux photons par heure via leur canal, mais avec une plus grande fiabilité. Les Canadiens étaient capables de transmettre jusqu'à 17 particules par minute, mais leur technologie est moins précise et présente un certain nombre de limites pour une utilisation pratique.

L'année dernière, des scientifiques américains ont réussi à envoyer un photon sur une distance de plus de 100 km, mais uniquement à l'intérieur du laboratoire - via un câble à fibre optique enroulé à tour de rôle, rapporte

Système de préparation d'états intriqués et d'états transmis pour la téléportation

L'équipe de la mission QUESS Quantum Communications Satellite (alias Mo Tzu) a signalé les premiers succès de téléportation de photons de la surface de la Terre vers l'orbite. Dans le cadre d'une expérience d'un mois, les physiciens ont réussi à téléporter 911 photons sur une distance de 500 à 1 400 kilomètres. Ce sont des distances record pour la téléportation quantique. Une prépublication de l'étude a été publiée sur le serveur arXiv.org et le MIT Technology Review en a brièvement rendu compte.

La téléportation quantique consiste à transférer l'état quantique d'une particule à une autre particule sans transférer directement la première particule dans l'espace. Pour se téléporter, par exemple, la polarisation d'un photon nécessiterait une paire de particules quantiques intriquées. L'une des particules intriquées doit être conservée par l'expéditeur de l'état quantique et la seconde par le destinataire. L'émetteur effectue alors une mesure simultanément sur la particule transmise et sur l'une des particules du couple intriqué. L'intrication quantique est conçue de telle manière que deux particules se comportent comme un seul système : la particule intriquée au niveau du récepteur sent qu'une mesure a été prise avec sa paire et change d'état. Connaissant le résultat de la mesure du côté de l'expéditeur (il peut être envoyé via un canal classique), vous pouvez recevoir une copie exacte de la particule envoyée - directement du destinataire. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet dans notre matériel sur l'alphabet quantique : "".

Auparavant, la distance de téléportation était limitée à des dizaines de kilomètres. En 2012, des physiciens autrichiens ont téléporté des états photoniques entre La Palma et Tenerife (143 kilomètres). Le nouveau travail franchit cette étape et l’améliore à plusieurs reprises.

L'un des principaux problèmes de la téléportation - la répartition des photons intriqués entre l'émetteur (sur Terre) et le destinataire (satellite) - a déjà été résolu par les physiciens. Le travail sur la création d'une paire intriquée séparée de 1200 kilomètres a été publié il y a un mois dans le magazine Science. En utilisant ces paires, il ne restait plus qu'à démontrer expérimentalement la téléportation elle-même.


Conception expérimentale

Ji-Gang Ren et coll. / arXiv.org, 2017

DANS nouveau travail Les auteurs ont utilisé un générateur de photons intriqués installé non pas sur un satellite, mais sur Terre, à l'Observatoire de Ngari (Tibet). Il créait plus de quatre mille paires intriquées par seconde, un photon de chacune étant envoyé par un faisceau laser à un satellite qui survolait le générateur tous les minuit. Tout d’abord, les scientifiques ont montré que l’intrication quantique persiste entre la Terre et le satellite, puis ils ont téléporté la polarisation d’un photon. En réalité, pour tester de manière fiable la téléportation, les scientifiques devaient créer non pas une, mais deux paires de photons intriqués.

Les pertes les plus importantes étaient liées aux turbulences et à l'hétérogénéité de l'atmosphère terrestre. Ces effets conduisent à un élargissement du faisceau de photons intriqués et de leur diffusion, ce qui signifie que moins de particules atteignent le satellite.

Au total, 911 particules ont été téléportées avec succès et pendant toute l'expérience, des millions de paires de photons ont été préparées et transmises. Les auteurs notent que la précision de la téléportation atteint 80 pour cent et que les pertes varient de 41 à 52 décibels (un photon sur 100 000 mouches). Si vous transmettez un signal similaire sur une fibre optique de 1 200 kilomètres avec un niveau de perte de 0,2 décibels par kilomètre, la transmission d'un seul photon prendra 20 fois plus de temps que la durée de vie de l'Univers.

La téléportation quantique est l'une des techniques de transmission de données importantes dans les télécommunications quantiques. C’est nécessaire pour développer un « Internet quantique » mondial doté de canaux de communication idéalement protégés (au niveau des lois physiques interdisant le clonage des états quantiques). L'année dernière, des protocoles de téléportation quantique pour la physique sur des lignes urbaines à fibre optique.

Vladimir Korolev



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