¿Qué es la "teletransportación" en física cuántica?
Teletransportación cuántica
La teletransportación cuántica está estrechamente relacionada con la comunicación remota cuántica. La palabra "teletransportación" se refiere a un proceso de transmisión sin dejar rastro. Desde una perspectiva física, el proceso de teletransportación se puede imaginar así: primero se extrae toda la información del objeto original y luego se transmite esta información a la ubicación receptora. En base a esta información, el destinatario selecciona las mismas unidades básicas que constituyen el objeto. objeto original (como: átomos) para crear una copia perfecta del original. Desafortunadamente, el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica no permite extraer exactamente toda la información sobre el original y esta copia no puede ser perfecta. Así que la teletransportación no ha sido más que una fantasía durante mucho tiempo.
En 1993, el físico estadounidense Bennett y otros propusieron un plan de teletransportación cuántica: transmitir el estado cuántico desconocido de una determinada partícula (es decir, el qubit desconocido) a otro lugar y preparar la otra partícula para este estado cuántico. , mientras que la partícula original permanece donde está. La idea básica es dividir la información original en dos partes: información clásica e información cuántica, que se transmiten al destinatario a través de canales clásicos y canales cuánticos respectivamente. La información clásica la obtiene el remitente realizando algún tipo de medición en el objeto original, y la información cuántica es la información restante que el remitente no extrajo en la medición. Una vez que el receptor obtiene estos dos tipos de información, puede crear una réplica completa del estado cuántico del objeto original. Lo que se transmite en este proceso es sólo el estado cuántico del objeto original, no el objeto original en sí. Es posible que el remitente ni siquiera sepa nada sobre este estado cuántico y el receptor coloque otras partículas (incluso partículas que son diferentes del original) en el estado cuántico del original. En el proceso se destruye el estado cuántico del objeto original.
A finales de 1997, un equipo de investigación austriaco demostró por primera vez con éxito la teletransportación cuántica. El artículo fue publicado en Nature, despertando un gran interés en la comunidad académica internacional. Desde entonces, varios grupos de investigación también han logrado la teletransportación cuántica experimental.
La teletransportación cuántica transmite información cuántica, que es el proceso más básico de la comunicación cuántica. Basándose en este proceso, se propuso la idea de realizar Internet cuántica. La Internet cuántica utiliza canales cuánticos para conectar muchos procesadores cuánticos, que pueden realizar la transmisión y el procesamiento de información cuántica al mismo tiempo. En comparación con la Internet clásica actual, la Internet cuántica tiene características de seguridad y confidencialidad, puede realizar computación distribuida multiterminal y reduce efectivamente la complejidad de la comunicación y una serie de ventajas.