획기적인 실험에서 입증된 거의 완벽한 양자 순간이동

드디어 리얼 스타트렉의 시대인 것 같습니다.

유엔뉴스 승인 2024.05.05 22:26 | 최종 수정 2024.05.05 22:27 의견 0

■넷플리에서 볼 수 있어요 스타트렉.

드디어 이렇게 여러 가지가 공개되었습니다.

본래라면 인류는 당연히 사용할 수 있는 기술을 DS 악당들이 숨기고 있었다는 것입니다.

그래서, 이것들을 사용할 수 있게 되는 것은, 5차원의 생각에 덧쓰는 것이 중요하고, 즐길 수 있는 빠른 방법입니다

그런 것도 토크 라이브에서 이야기하고 있습니다.

GESARA 법의 새로운 세계가 기다리고 있습니다.

투르쿠, 핀란드 — 나를 비추어줘, 스코티! "스타 트렉" 에피소드에서 바로 튀어나온 것처럼 보이는 연구에서 국제 연구팀은 양자 순간이동 영역에서 놀라운 위업을 달성했습니다. 그들은 일반적으로 양자 상태의 전송을 방해하는 노이즈가 있음에도 불구하고 거의 완벽한 양자 순간 이동을 성공적으로 수행했습니다.

양자 순간 이동은 입자 자체를 물리적으로 보내지 않고 양자 입자 또는 큐비트의 상태를 한 위치에서 다른 위치로 전송하는 프로세스입니다. 이 전송에는 추가 큐비트 쌍 간의 얽힘과 같은 양자 리소스가 필요합니다.

종이에 비밀 메시지가 적혀 있다고 상상해 보십시오. 다른 사람이 않고 멀리 있는 사람에게 이 메시지를 보내려고 합니다. 양자 순간 이동에서는 물리적으로 종이를 보내는 대신 원본 메시지가 파괴되는 동안 다른 위치에서 메시지의 정확한 복사본을 만듭니다. 이를 위해서는 얽힘과 같은 몇 가지 특별한 리소스가 필요하며, 이는 두 큐비트 간의 신비한 연결과 같습니다.

이상적인 시나리오에서는 큐비트 상태의 텔레포테이션을 완벽하게 수행할 수 있습니다. 그러나 현실 세계에서는 간섭이 전화 통화나 무선 신호를 방해할 수 있는 것처럼 항상 소음과 방해가 있습니다. 이 소음은 순간이동 프로세스의 품질을 크게 저하시킬 수 있습니다.

사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 발표된 이번 연구에서 핀란드 투르쿠 대학과 중국 과학기술대학의 과학자들은 이 소음을 극복하고 높은 성공률을 달성하는 새로운 양자 순간이동 방법을 개발했다. 성공의 열쇠는 다자간 하이브리드 얽힘을 사용하는 것인데, 이는 큐비트를 제어된 방식으로 로컬 환경과 얽히는 것과 같습니다.

"이 연구는 텔레포트 프로토콜을 실행하기 전에 얽힘을 사용된 큐비트 너머로 분산시키는 아이디어, 즉 서로 다른 물리적 자유도 사이의 하이브리드 얽힘을 활용하는 아이디어를 기반으로 합니다"라고 연구 저자인 투르쿠 대학의 교수인 Jyrki Piilo는 언론 보도에서 말했습니다.

종이에 비밀 메시지가 적혀 있고 별도의 종이에 몇 가지 추가 정보가 적혀 있다고 상상해 보십시오. 이 두 가지 정보를 신중하게 결합하면 외부 간섭이나 노이즈의 영향을 덜 받는 새롭고 강력한 비밀 메시지를 보낼 수 있습니다.

실험에서 연구원들은 광자(빛의 입자)를 사용하여 큐비트를 인코딩했으며, 양자 상태를 나타내는 광자의 편광과 그 주파수가 로컬 환경 역할을 했습니다. 그들은 광자의 편광과 주파수 사이의 초기 상관 관계를 신중하게 설계하여 이 다자 하이브리드 얽힘 상태를 만들었습니다.

이 과정은 다음과 같이 작동합니다: 송신자는 광자를 제어된 디페이징에 적용하여 초기 상관관계를 상쇄합니다. 그런 다음 얽힌 쌍과 텔레포트할 큐비트의 일부에 대해 공동 측정을 수행합니다. 이 측정은 발신자의 큐비트를 얽힐 뿐만 아니라 수신자 측에서 하이브리드 얽힘을 로컬 큐비트 환경 얽힘으로 원격으로 변환합니다. 마지막으로, 수신자는 발신자의 측정 결과에 따라 특정 연산을 적용하고 광자를 디페이징하여 큐비트 환경 얽힘을 원하는 양자 상태로 현저하게 변환합니다.

연구팀은 전광학 설정을 사용하여 프로토콜을 시연했으며, 양자 상태의 노이즈와 간섭인 결핍(decoherence)이 있는 경우에도 고전적 한계를 지속적으로 초과하는 충실도로 다양한 양자 상태를 성공적으로 순간이동했습니다. 특히, 이 프로토콜은 얽힌 큐비트가 결합 측정 중에 비국소 상관 관계의 표준 측정값인 Bell의 부등식을 위반할 것을 요구하지 않습니다. 이것은 성공적인 양자 순간이동을 위해 강력한 비국소적 상관관계가 필요하다고 주장하는 기존의 통념에서 크게 벗어난 것입니다.

"우리는 실험실에서 광자를 사용하여 양자 물리학의 다양한 측면에 대한 수많은 실험을 수행했지만 이 매우 어려운 순간이동 실험이 성공적으로 완료되는 것을 보는 것은 매우 스릴 있고 보람 있었습니다"라고 연구 저자인 중국 과학 기술 대학의 Zhao-Di Liu 박사는 말합니다.

이 연구의 의미는 양자 순간이동을 넘어섭니다. 다자간 하이브리드 얽힘을 활용하여 유용한 양자 상관 관계로 변환하는 능력은 양자 정보 처리 및 통신에 대한 새로운 가능성을 열어줍니다. 예를 들어, 연구원들은 그들의 기술을 사용하여 디페이징 환경 간에 다중 큐비트 상태를 전송할 수 있으며, 잠재적으로 결핍 없는 하위 공간의 한계를 능가할 수 있다고 제안합니다.

현재 연구는 개념 증명 시연이지만, 결핍을 퇴치하는 데 있어 하이브리드 얽힘의 역할에 대한 향후 연구의 토대를 마련합니다. 이 팀의 연구는 또한 양자 기술에서 상태 준비의 중요성을 강조하고 얽힘 재활용의 개념에 새로운 빛을 비추고 있습니다.

양자 기술이 계속 발전함에 따라 결핍을 극복하고 양자 상태의 섬세한 특성을 보존하는 능력이 점점 더 중요해지고 있습니다. 이 획기적인 연구는 이 목표를 달성하기 위한 유망한 새로운 접근 방식을 제공하여 보다 강력하고 효율적인 양자 통신 및 계산 시스템을 위한 길을 열었습니다. 추가 연구 개발을 통해 다자간 하이브리드 얽힘의 힘은 양자 기술의 잠재력을 최대한 발휘하고 양자 기반 미래에 더 가까이 다가가는 데 도움이 될 수 있습니다.

출처:연구원의 양자 순간이동 연구실. (출처: 투르쿠 대학교)

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