Miscellaneous

Eksperimen 'Qutrit' Menunjukkan Kemajuan dalam Teleportasi Kuantum

Eksperimen 'Qutrit' Menunjukkan Kemajuan dalam Teleportasi Kuantum

Istilah 'teleportasi kuantum' mungkin memunculkan pikiran tentang anggota awak luar angkasa yang berseri-seri melintasi ruang angkasa di Star Trek. Meskipun kenyataannya tidak begitu mengesankan, sifat misterius mekanika kuantum masih menjadikannya subjek yang menarik.

Minggu ini, temuan baru telah dirilis: untuk pertama kalinya, para peneliti telah menteleportasikan qutrit, unit informasi kuantum yang ada sebagai tiga keadaan kuantum ortogonal.

TERKAIT: APA YANG AKAN BERUBAH KOMPUTING KUANTUM PERSIS

Eksperimen teleportasi Qutrit

Seperti yang dilaporkan oleh Scientific American, hasil independen dari dua tim memiliki detail kemajuan penting di bidang teleportasi kuantum.

Teleportasi kuantum telah lama terbatas pada qubit. Ini adalah satuan informasi kuantum yang setara dengan 'bit' dalam komputasi klasik.

Melalui percobaan pembuktian konsep, ditunjukkan bahwa qutrits, yang dapat membawa lebih banyak informasi daripada qubit, dapat terjerat dan mungkin dapat digunakan dalam jaringan kuantum di masa depan.

Dipimpin oleh fisikawan Guang-Can Guo, tim peneliti di University of Science and Technology of China (USTC) melakukan penelitian mereka dan melaporkan temuan tersebut dalam makalah pracetak pada 28 April. Pekerjaan mereka belum dipublikasikan secara peer jurnal yang direview.

Segera setelah itu, pada 24 Juni, tim lain, yang dipimpin oleh Anton Zeilinger dari Akademi Ilmu Pengetahuan Austria dan Jian-Wei Pan dari USTC, melaporkan hasilnya dalam sebuah makalah pracetak yang akan diterbitkan diSurat Review Fisik.

"Masing-masing [eksperimen] ini merupakan kemajuan penting dalam teknologi teleportasi," kata William Wootters, fisikawan di Williams College yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, kepada Scientific American.

Keterikatan kuantum: membuat kata sandi yang tidak dapat diretas

Keterikatan kuantum begitu aneh sehingga Albert Einstein pernah menggambarkannya sebagai "aksi seram dari kejauhan".

Ini menggambarkan hubungan antara sifat-sifat fundamental - seperti momentum, posisi, atau polarisasi - partikel terpisah yang tidak mungkin terjadi secara kebetulan.

Fakta bahwa tindakan yang dilakukan pada satu partikel memengaruhi partikel terjerat 'kembarannya' - bahkan pada kejauhan - memungkinkan partikel ini digunakan dalam komputasi kuantum.

Para ilmuwan telah menangkap gambar pertama dari fenomena yang digambarkan Albert Einstein sebagai "tindakan menyeramkan dari kejauhan". Foto menunjukkan bentuk keterjeratan kuantum yang kuat, di mana dua partikel berinteraksi dan berbagi keadaan fisik secara instan. @BBCNewshttps: //t.co/qP3aeo0Q5gpic.twitter.com/UtxGCzG8jG

- The SETI Institute (@SETIInstitute) 13 Juli 2019

Banyak penelitian, misalnya, membahas kegunaan keterjeratan dalam keamanan siber.

Pada 2017, Pan, Zeilinger, dan timnya menggunakan satelit Micius China untuk melakukan eksperimen. Dua foton - masing-masing bertindak sebagai qubit - disetrum ke Wina dan Cina. Peneliti di setiap lokasi secara efektif dapat menyusun kata sandi yang tidak dapat diretas, yang mereka gunakan untuk melakukan panggilan video yang aman. Karena gangguan pada satu foton memengaruhi yang lain, setiap penyadapan langsung dapat dideteksi berkat keterjeratan. Ini adalah prinsip dasar utama kriptografi kuantum.

Penelitian juga telah dilakukan pada mekanika kuantum untuk tujuan lain, seperti teknologi baterai. Secara teori, sifat belitan memungkinkan baterai untuk mengisi daya secara instan.

Membuktikan keterikatan Qutrit

Kedua tim eksperimen Qutrit harus mengonfirmasi keterjeratan untuk memvalidasi penelitian mereka. Menentukan keterjeratan sangat penting dalam mekanika kuantum - ini memungkinkan ekstraksi informasi dari partikel dan membuktikan ketepatan penyampaian informasi.

Tim menggunakan sistem optik laser, pemecah berkas sinar, dan kristal barium borat yang dirakit dengan hati-hati untuk melakukan eksperimen mereka.

Untuk membuktikan keterjeratan, Guo dan rekan-rekannya melakukan lebih dari sepuluh pengukuran Bell State - istilah lain untuk belitan - partikel mereka. Ini lebih dari yang dilakukan tim Zeilinger.

Persaingan antara kedua tim tampaknya hangat, menurut Scientific American. Meskipun kedua kelompok peneliti mengklaim bahwa mereka sampai di sana lebih dulu, kedua kelompok setuju bahwa mereka masing-masing melakukan teleportasi qutrit.

Dimana selanjutnya? Dalam waktu dekat, kedua tim bertujuan untuk mulai bereksperimen dengan kuarsa teleportasi, unit empat tingkat, atau bahkan lebih tinggi.


Tonton videonya: Serial Fisika Kuantum: Alam Semesta Ini Terbuat Dari Apa Sih Sebenarnya? (Oktober 2021).