Ученые строят квантовый телепорт на основе черных дыр

Функциональная червоточина

У команды физиков есть план построить функциональную червоточину, которая могла бы работать как мост между двумя точками в пространстве. А все, что для этого нужно, это ... две квантово запутанные черные дыры.

Общим знанием является то, что попав под воздействие критического уровня притяжения черной дыры, ничто никаким образом и никогда не может ускользнуть от ее чудовищной гравитации. Однако, в соответствии с теоретическими исследованиями, проведенными относительно недавно, две полностью запутанные черные дыры должны иметь возможность обмениваться квантовой информацией между собой, не разрушая ее при этом, даже после того, как она пройдет горизонт событий, сообщает Quanta Magazine.

Это означает, что такая пара черных дыр воссоздает явление, называемое квантовой телепортацией, которое инженеры используют при разработке квантовых компьютеров. Процессы при квантовой телепортации описываются физикой невероятной сложности, но в основном ее смысл заключается в передаче зашифрованной информации с одного регистрирующего прибора на другой.

Лабораторная версия

Создание реальных спутанных черных дыр в лаборатории это еще большая фантастика, чем те процессы которые описаны выше, современные научные возможности даже близко не позволяют этого сделать. Но теперь исследователи из Университета Мэриленда (University of Maryland) Кристофер Монро (Christopher Monroe) и Брайан Свингл (Brian Swingle) рассказали Quanta, что они полагают, что могут построить квантовую схему, которая будет вести себя аналогично тому, как будут запутываться черные дыры.

Самое удивительно то, что, согласно более ранним моделям, схема будет вести себя точно так же, как могла бы вести себя крошечная черная дыра, сообщает Quanta. То есть получающаяся система не просто пытается воссоздать функциональность черной дыры - она будет неотличима от настоящей черной дыры.

Если это сработает, они смогут вводить квантовую информацию в один контур «черной дыры», которая будет сжиматься, после чего будет поглощена. Через незначительное время эта информация появится в контуре второй черной дыры, уже декомпрессированная и расшифрованная. Это отличает данный подход от уже используемых методов квантовой телепортации, при которых передаваемая информация оказывается в пункте назначения все еще полностью зашифрованной, и расшифровать ее можно только передав дополнительную информацию по традиционному каналу, что делает процесс более длительным и менее точным, поскольку подверженный ошибкам квантовый компьютер пытается воссоздать исходное сообщение.

Устройство телепортации

Идея запутанных черных дыр и червоточин создает в воображении картинки из научно-популярных произведений с бесстрашными исследователями, бороздящими космос на кораблях варп-двигателями, но это не совсем то, что здесь происходит.

Это скорее заманчивый способ улучшить технологию квантовых вычислений. Исследователь из Беркли (Berkely) Норман Яо (Norman Yao) считает, что воссоздание и запутывание странных свойств черных дыр «позволит осуществить телепортацию в короткие сроки».

Полностью статью из Quanta Magazine можно прочитать в отдельной публикации:

"Как и зачем создавать червоточины в лаборатории? [часть 1. Восстановление информации]"

"Как и зачем создавать червоточины в лаборатории? [часть 2. Быстрые скремблеры]"

Источник: zen.yandex.ru