Учёные экспериментально доказали возможность телепортации энергии

Квантовая запутанность допускает невероятные возможности для передачи состояния частиц на бесконечные расстояния за какие-то мгновения. Это принято назвать телепортацией, хотя в обычном понимании это далеко не так. Тем не менее, учёные научились ставить эксперименты по мгновенной передаче «информации» с помощью запутанных частиц, на чём будет строиться квантовый интернет. Теперь исследователи доказали, что телепортировать можно также энергию.

Возможность квантовой телепортации энергии около 20 лет назад начал доказывать японский физик Масахиро Хотта (Masahiro Hotta) из Университета Тохоку. В ряде работ за это время он обосновал возможность таких явлений и заложил основу для постановки эксперимента. Опыт поставил другой японец — Казуки Икеда ‪(Kazuki Ikeda‬) из Университета Стоуни Брук в штате Нью-Йорк. В своей работе, которая доступна на сайте arXiv.org, Икеда утверждает, что ему впервые удалось телепортировать энергию с помощью обычного квантового компьютера.

«Мы сообщаем о первой реализации и наблюдении квантовой телепортации энергии на реальном квантовом оборудовании», — сказал он, добавив, что возможность телепортации энергии может иметь глубокие последствия для будущего квантового интернета.

Ключевая идея квантовой телепортации энергии заключается в том, что энергия любой квантовой системы постоянно колеблется. Именно эти естественные колебания энергии можно использовать на квантовом уровне. Энергия не приобретается и не теряется, как показал Масахиро Хотта, она просто передается. Если энергию одной из связанных квантовых частиц можно измерить, то эту же величину (по аналогии с передачей состояния или «информации») можно извлечь из другой связанной квантовой частицы, где бы она ни находилась в этот момент во Вселенной.

Сегодня найти квантовый компьютер для подобного эксперимента не составляет труда. Группа Икеды воспользовалась удалённым доступом к квантовому компьютеру IBM, на котором запустила свой уникальный алгоритм. Алгоритм отработал как задумано и позволил получить согласующийся с теорией Хотта результат. Квантовая телепортация энергии произошла в пределах квантового процессора IBM, но если опыт повторить на какой-либо квантовой сети, которые постепенно развёртываются в США, то учёные ожидают увидеть телепортацию энергии на расстояния многих километров.

Другое дело, насколько это будет значительный перенос энергии, чтобы им можно было воспользоваться из практических соображений? В любом случае, новые данные о квантовом мире позволят больше узнать о мире, в котором мы живём.