O mais novo experimento provou que o quantum de mensagens, você pode transmitir muito mais rápido clássicos

Os computadores Quânticos, ainda são um sonho, mas era quânticos de comunicação já chegou. Uma nova experiência realizada em Paris, mostrou pela primeira vez que convertesse a mensagem supera métodos clássicos de transmissão de informação.

"Nós somos os primeiros demonstrado quantum a preponderância da transmissão de informações, que precisa de dois lados para completar a tarefa", fala Eleni Diamanti, engenheiro elétrico da Universidade de Sorbonne, e co-autor do estudo.

Espera-se que o quantum de máquinas que usam propriedades quânticas da matéria para a codificação da informação — produzir uma revolução na engenharia de computação. Mas o progresso nesta área tem sido extremamente lento. Enquanto os engenheiros estão trabalhando para criar elementares de computadores quânticos, os cientistas teóricos se depara com a mais fundamental de um problema: eles não foram capazes de provar que o clássico computadores nunca será capaz de executar as tarefas, para as quais são destinados os computadores quânticos. No verão passado, por exemplo, um garoto do Texas provou que o problema, que foi durante muito tempo considerada a ser enfrentado apenas em um computador quântico, pode ser resolvido rapidamente e em um clássico.

Bem-vindo ao quantum idade

No Entanto, na área de comunicação (e não computing) vantagens quântico abordagem pode confirmar. Mais de dez anos atrás, os cientistas provaram que, pelo menos teoricamente, o quantum de comunicação supera formas clássicas de envio de mensagens para determinadas tarefas.

" está envolvida principalmente na computação de tarefas. Uma das grandes vantagens é que, no caso de comunicação de tarefas vantagens provada".

Em 2004, Иорданис Керенидис, co-autor do trabalho Diamanti, e ainda dois cientistas apresentaram um cenário em que um homem tinha de enviar suas informações de outro, para a segunda pessoa poderia responder a uma pergunta específica. Os pesquisadores provaram que o quantum esquema pode executar a tarefa, passando exponencialmente menor de informações do que o clássico sistema. Mas quantum esquema que eles apresentaram, foi puramente teórico — e muito além da tecnologia da época.

"Nós somos capazes de confirmar isso quântica vantagem, mas para realizar quântica protocolo foi extremamente difícil", diz Керенидис.

O Novo trabalho é uma versão modificada do script previsto Керенидисом e seus colegas de trabalho. Como de costume, vamos a duas entidades, Alice e Bob. Alice tem um conjunto de bolas numeradas. Cada bola aleatoriamente pintado de vermelho ou azul. Bob quer saber se um determinado par de bolas, selecionados aleatoriamente, e a mesma cor, ou diferentes. Alice quer enviar a Bob a menor quantidade de informação, que só é possível, ainda, garantir que o Bob é capaz de responder à sua pergunta.

Este problema é chamado de "problema de correspondência de padrões". Ela é essencial para a criptografia e a moeda digital, onde os usuários muitas vezes querem compartilhar informações, sem divulgar tudo o que eles sabem. Isso também demonstra perfeitamente as vantagens quânticos de comunicação.

Você Não pode simplesmente dizer: eu quero enviar-lhe um filme ou algo do tamanho de gigabytes e codificá-lo em um estado quântico, à espera de encontrar quântica vantagem, acredita Thomas player de vídeo, sala de informática cientista da caltech. "Precisa ser visto de forma mais sutil de tarefas.

Para o clássico de resolver o problema de mapeamento, Alice deve enviar a Bob quantidade de informação, proporcional à raiz quadrada do número de bolas. Mas a natureza incomum informação quântica pode permitir uma solução mais eficiente.

Em um laboratório de esquema, que é usada no novo trabalho, Alice e Bob se comunicam com a ajuda de um laser de pulsos. Cada impulso é uma bola. Os impulsos passam através do divisor de feixe, que envia metade de cada impulso, Alice e Bob. Quando o impulso se trata de Alice, ela pode mudar a fase do laser de pulso para codificação de informações sobre cada esfera — em função da sua cor, vermelho ou azul.

Entretanto, Bob codifica informações sobre os pares de bolas que ele está interessado, em sua metade os pulsos de laser. Em seguida, os impulsos convergem em outro светоделителе, onde interferem entre si. O teste padrão de interferência, o que cria uma depressão, reflete as diferenças na forma como deslocado fase de cada pulso. Bob consegue ler a imagem de interferência no próximo detector de fótons.

Até o momento, quando Bob "ler" a laser, a mensagem de Alice, convertesse a mensagem de Alice é capaz de responder a qualquer pergunta sobre qualquer par. Mas o processo de ler quântico mensagem destrói e Bob obtém apenas informações sobre um par de bolas.

Esta É uma propriedade de informação quântica — que pode ser lida de diferentes maneiras, mas, finalmente, ele será lido apenas um — reduz significativamente a quantidade de informações que pode transferir para resolver o problema de mapeamento de amostragem. Se Alice deseja enviar a Bob 100 clássicos de bits, para que ele possa responder a sua pergunta, ela pode realizar a mesma tarefa com aproximadamente 10 кубитами, ou o quantum bits.

é a prova do princípio você precisa para criar um verdadeiro quantum de rede, acredita Graham Smith, um físico da JILA em Boulder, Colorado.

Um Novo experimento — um triunfo sobre métodos clássicos. Os pesquisadores começaram o experimento, o de saber exatamente a quantidade de informações que deve transmitir o clássico caminho para resolver o problema. Em seguida, eleselas demonstraram conclusivamente que os recursos permitem que você resolvê-lo o mais compacto.

Este resultado também sugere um percurso para alcançar um objetivo de longa data em informática: a prova de que os computadores quânticos, que superam o clássico.

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