Nesenais kvantu entanglementa pētījumu atklājums Južāfrikas Vitasvatersranda Universitātes Strukturētās gaismas laboratorijā ir atvēris jaunas iespējas kvantu komunikācijai. Profesora Endru Forbisa vadītā komanda, sadarbojoties ar virvju teorētiķi Robertu de Melo Kohu, ir veiksmīgi manipulējusi kvantu saistītām daļiņām, nemainot to pamatīgās īpašības.
Atslēga šai sasniegumam slēpjas kvantu entanglementa topoloģijas saprašanā. Savienojot divas identiskas fotonus un pielāgojot tos kopīgajai vilnju funkcijai, pētnieki varēja atklāt daļiņu kolektīvo struktūru. Šī procesa rezultātā tiek saglabātas noteiktas īpašības, līdzīgi tam, kā kafijas krūze un pīrāgs topoloģiski ir vienādi, jo tiem ir nemainīga caurums.
Pētījums koncentrējas uz Skyrmion topoloģiju, kas ir koncepts, kas norāda uz globālo īpašību, kas paliek nemainīga, neskatoties uz manipulāciju. Skyrmioni, kas ir pazīstami ar savu stabilitāti, ir intensīvi izpētīti dažādos materiālos, ieskaitot magnētiskos un šķidros kristālus. Pētnieku komanda plāno izmantot šo topoloģisko īpašību kvantu-saistītiem skyrmioniem datu uzglabāšanas tehnoloģijā.
Turklāt komanda ierosina izmantot topoloģiju kā klasifikācijas sistēmu saistītiem stāvokļiem, kas ir analogs alfabētam. Kvantu skyrmionus iedalot kategorijās atbilstoši to topoloģiskajām īpašībām, var izstrādāt jaunas komunikācijas protokolus kvantu sistēmām. Šī novatoriskā pieeja varētu revolucionizēt informācijas kodēšanu un pārraidi kvantu komunikācijā, it īpaši tad, kad tradicionālās metodes neizdodas sakarā ar minimālo saistību.
Šī pētījuma nozīme slēpjas tā praktiskajām lietojumprogrammām. Saistīto stāvokļu saglabāšanas izaicinājumu kvantu sistēmās pārvarēšana jau ilgi ir bijusi šķērslis. Komandas atklājumi liecina, ka topoloģija var palikt neskarta, pat ja entanglementa sajaukums pakāpeniski izzūd, piedāvājot jaunu kodēšanas mehānismu. Tā rezultātā var definēt un pētīt jaunus protokolus, atverot jaunas iespējas topoloģiskiem nelokāliem kvanta stāvokļiem.
Secinājumā var teikt, ka sapratne par topoloģiju kvantu entanglementā liecina par būtisku progresu ceļā uz revolucionāru kvantu komunikāciju. Komandas pētījums rada pamatu jaunu protokolu izstrādei un topoloģisko nelokālo kvantu stāvokļu pētīšanai, potenciāli pārveidojot kvantu komunikācijas un informācijas apstrādes jomu.
The source of the article is from the blog foodnext.nl