|
Μια μελέτη της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) έχει διαπιστώσει ότι
το παράξενο κβαντικό φαινόμενο της διεμπλοκής παραμένει άθικτο ακόμα και
σε μια απόσταση 144 χιλιομέτρων.
Η κβαντική διεμπλοκή είναι ένα από τα πολλά μη διαισθητικά χαρακτηριστικά
γνωρίσματα της κβαντομηχανικής. Εάν δύο φωτόνια αλληλεπιδράσουν κατάλληλα
το ένα με το ένα άλλο, μπορούν να
γίνουν πεπλεγμένα.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι επίσης δυνατό να δημιουργηθούν άμεσα
ζεύγη πεπλεγμένων φωτονίων χρησιμοποιώντας μια μη γραμμική
διαδικασία, που λέγεται Spontaneous Parametric
Down Conversion (SPDC).
Οι ερευνητές λοιπόν της ESA λένε ότι το πείραμά τους θα τους επιτρέψει να
φτάσουν ένα βήμα πιο κοντά στην εκμετάλλευση της διεμπλοκής, για
επικοινωνία με δορυφόρους και με απόλυτη ασφάλεια.
Τα δύο πεπλεγμένα φωτόνια μπορούν να διαχωριστούν μόλις αλληλεπιδράσει το ένα από
αυτά με ένα τρίτο σωματίδιο.
Το άλλο φωτόνιο του ζεύγους θα αλλάξει την κβαντική κατάσταση του
στιγμιαία, που θα συμβεί λόγω της τυχαίας έκβασης της αλληλεπίδρασης,
ακόμα κι αν αυτό το δεύτερο φωτόνιο δεν αλληλεπίδρασε ποτέ με ένα τρίτο
σωματίδιο.
Τέτοια συμπεριφορά θα επιτρέψει να ανταλλάσσονται τα μηνύματα με
πλήρη ασφάλεια, λέει η αυστριακή - γερμανική ομάδα των επιστημόνων της ESA, που
πραγματοποίησαν τη μελέτη.
"Αυτό συμβαίνει, γιατί εάν ένας 'ωτακουστής' ακούσει το μήνυμα, η
δράση της ανίχνευσης των φωτονίων θα αλλάξει την κατάσταση του πεπλεγμένου
φωτονίου. Αυτές οι αλλαγές θα γίνονταν αμέσως αντιληπτές στο νόμιμο
παραλήπτη και η παρουσία του ωτακουστή θα ανιχνευόταν αμέσως", είπαν.
Σύμφωνα με το διευθυντή της μελέτης Josep Perdigues, ένα κβαντικό σύστημα
επικοινωνιών θα ήταν ένας πολύτιμος τρόπος για να διαβιβαστούν οι τραπεζικές
πληροφορίες, ή στρατιωτικές επικοινωνίες, ή ακόμα και να διανεμηθούν οι
ταινίες χωρίς το φόβο της πειρατείας.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης τους, η ομάδα ανακάλυψε ότι τα φωτόνια
παρέμειναν πεπλεγμένα ακόμα και σε μια απόσταση 144 χιλιομέτρων μέσω της
ατμόσφαιρας, το οποίο ουσιαστικά σημαίνει ότι το πεπλεγμένο σήμα θα επιζούσε
ακόμα και ενός διαστημικού ταξιδιού από την επιφάνεια της γης έως το ύψος
των 144 χιλιομέτρων και αντίστροφα.
Η ομάδα μελετά τώρα τους τρόπους για να κάνει το πείραμα στο
διάστημα.
"Το γεγονός αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να εξετάσουμε την διεμπλοκή
ακόμα πιο μακριά από τα 1.000 χιλιόμετρα,
και με αυτόν τον τρόπο να αποδείξουμε την ισχύ της
κβαντικής θεωρίας στις μακροσκοπικές κλίμακες", τονίζει ο Perdigues.
"Μια επιλογή είναι να χρησιμοποιηθεί το εξωτερικό τμήμα Columbus του διεθνούς διαστημικού σταθμού.
Άλλη επιλογή θα ήταν να τεθεί το
κβαντικό οπτικό τερματικό σε έναν αποκλειστικό δορυφόρο. Το
κβαντικό οπτικό τερματικό θα είναι περίπου 100 κιλών και θα χωράει σε ένα
κιβώτιο ενός κυβικού μέτρου, "συμπλήρωσε.
|
