פיזיקאים מהמכון הטכנולוגי של ציריך עדיין לא יכולים "להעביר" עצמים או בני אדם דרך החלל – אותו המנגנון שלעיתים מתואר בסרטי מדע בדיוני. יחד עם זאת, הם כן הצליחו להעביר מידע מנקודה אחת לנקודה שנייה – לראשונה אי-פעם בתוך מעגל אלקטרוני, בדומה לשבב מחשב.
| השבב הגדול עליו בוצע ניסוי הטלפורטציה. צילום: מכון ETH בשווייץ. |
פיזיקאים מהמכון הטכנולוגי של ציריך עדיין לא יכולים "להעביר" עצמים או בני אדם דרך החלל – אותו המנגנון שלעיתים מתואר בסרטי מדע בדיוני. יחד עם זאת, הם כן הצליחו להעביר מידע מנקודה אחת לנקודה שנייה – לראשונה אי-פעם בתוך מעגל אלקטרוני, בדומה לשבב מחשב.
פיזיקאים מהמכון הטכנולוגי של ציריך ((ETH הצליחו, לראשונה אי-פעם, להעביר מידע במערכת של מצב מוצק. החוקרים עשו זאת באמצעות שימוש בהתקן הדומה לשבב מחשב רגיל. ההבדל המהותי בין התקן זה לבין שבב מחשב הוא טמון בעובדה כי המידע אינו מאוחסן ומעובד על בסיס חוקי הפיזיקה הקלאסיים, אלא על בסיס חוקי הפיזיקה הקוונטית. במסגרת המחקר, שממצאיו פורסמו זה מכבר בכתב-העת המדעי היוקרתי Nature, החוקרים הצליחו להעביר מידע למרחק של כשישה מילימטרים מהפינה האחת של שבב לפינה הנגדית שלו. החוקרים הדגימו כי ניתן לעשות זאת מבלי להזיז את העצם הפיזי עצמו, זה האוצר בתוכו את המידע, מהפינה המשדרת לפינה הקולטת.
"בהתקני טלקומוניקציה, בדרך כלל, המידע מועבר באמצעות פעימות אלקטרומגנטיות; תקשורת ניידת, לדוגמה, עושה שימוש בפעימות של גלי-מיקרו, בעוד שבתקשורת של סיבים אופטיים אלו הן פעימות אופטיות," מסביר Andreas Wallraff, פרופסור במחלקה לפיזיקה במכון והחוקר הראשי. בניגוד לכך, העברה קוונטית אינה מעבירה את נושא המידע עצמו, אלא את המידע בלבד. מנגנון זה אפשרי בזכות התכונות של המערכת המבוססת על מכאניקה קוונטית, ובפרט על האפקט המכונה שזירה קוונטית (Quantum Entanglement) בין השולח לבין המקבל. עבור אנשים שאינם פיזיקאים, שזירה זו מהווה סוג של קשר "קסום" בין שני צדדים המנצלים את החוקים של הפיזיקה הקוונטית.
התנאי המקדים להעברה קוונטית הוא קיומו של מצב שזירה בין השולח לבין המקבל כאשר שני הצדדים יכולים להימצא בנקודות שונות במרחב בעודם משמרים את מצב השזירה המשותף ביניהם. בניסוי הנוכחי, הפיזיקאים הכניסו סיבית של מידע קוונטי לתוך ההתקן שלהם. מאחר ושני הצדדים שזורים ביניהם, מידע זה ניתן לקריאה בצד המקבל. "טלפורטציה קוונטית היא שוות ערך למה שראינו בסדרת הסרטים "מסע בין כוכבים" כאשר אנשי הצוות והמטענים של הספינה הועברו מנקודה אחת לנקודה אחרת בחלל דרך אלומת אנרגיה," מציין החוקר הראשי. "המידע אינו נע מנקודה א' לנקודה ב'. במקום זאת, הוא מגיח בנקודה ב' תוך היעלמותו מנקודה א'".
המרחק של שישה מילימטרים שאותו השיגו החוקרים בניסוי זה נראה על פניו קצר בהשוואה לניסויי טלפורטציה אחרים. לפני שנה, לדוגמה, חוקרים אוסטרים הצליחו להעביר מידע למרחק של יותר ממאה קילומטרים. יחד עם זאת, ניסוי זה, וניסויים דומים לו, שונים משמעותית מזה שנערך במכון הגרמני, מאחר והם השתמשו באור נראה בתוך מערכת אופטית לשם ההעברה. החוקרים הגרמנים, לעומת זאת, הצליחו להעביר מידע, לראשונה אי-פעם, במערכת המורכבת ממעגלים אלקטרוניים מוליכים-למחצה. "מנגנון זה מרתק מאחר ומעגלים אלו מהווים רכיבים חשובים בפיתוח של מחשבים קוונטיים עתידיים," מסביר החוקר הראשי. יתרון נוסף של המערכת החדשה הוא שהיא מהירה מאוד ומהירה הרבה יותר ממערכות הטלפורטציה שפותחו עד כה – ניתן להעביר בעזרתה 10,000 סיביות קוונטיות מדי שנייה.
בשלב הבא, החוקרים מתכננים להגדיל את המרחק בין נקודת השליחה לנקודת הקליטה, אפילו משבב אחד לשבב שני המרוחק ממנו. ובטווח הארוך, היעד הוא לבחון אם ניתן ליישם את העברת התקשורת הקוונטית למרחקים ארוכים יותר בעזרת מעגלים אלקטרוניים שיהיו יעילים יותר ממערכות אופטיות קיימות.
הידיעה על המחקר
| {loadposition content-related} |
