Istraživači s Nacionalnog sveučilišta Yokohama uspješno su teleportirali kvantne informacije unutar dijamanta.
U novom radu, objavljenom na portalu Communications Physics, japanski su znanstvenici govorili o tome kako su uspjeli provesti kvantnu teleportaciju. "Kvantna teleportacija omogućava prijenos kvantne informacije u drugi, nepristupačan prostor", rekao je Hideo Kosaka, profesor strojarstva na Nacionalnom sveučilištu Yokohama i autor studije. "Također omogućuje prijenos podataka u kvantnu memoriju bez izlaganja ili uništavanja podataka koji su već pohranjeni", dodao je.
U ovom se slučaju "nepristupačni prostor" sastojao od ugljikovih atoma unutar dijamanta. Dijamant je sastavljen od međusobno povezanih, ali dovoljno zasebnih atoma, što ga čini idealnim okruženjem za testiranje mehanike teleportacije. U svom jezgru svaki ugljikov atom sadrži šest protona i neutrona, okružen sa šest rotirajućih elektrona. Stoga, kada se atomi vežu u jednu strukturu dijamanta, oni stvaraju posebno snažnu rešetku. Ali, naravno, može sadržavati nedostatke - na primjer, kada atom dušika nasumično zauzme mjesto ugljikovog atoma. Takav kvar naziva se centrom za pražnjenje dušika.
Okružena ugljikovim atomima, struktura jezgre dušikovog atoma stvara ono što Kosaka naziva nanomagnetom.
Da bi manipulirali izotopom elektrona i ugljika u centru za slobodna mjesta, Kosaka i tim pričvrstili su žicu otprilike četvrtine širine ljudske dlake na površinu dijamanta. Zatim su upotrijebili mikrovalno zračenje za stvaranje oscilirajućeg magnetskog polja oko dijamanta. Za fiksiranje elektrona korišten je dušični "nanomagnet". Zatim je pomoću zračenja radio-valovima i zračenja električnih valova prisilio spin elektrona da se ispreplete s nuklearnim spin-ugljikom kako bi oni postali jedno i više se ne mogu razmatrati odvojeno jedan od drugog. U ovom se trenutku u sustav uvodi foton koji sadrži kvantne informacije, a elektron ga apsorbira. Kao rezultat toga, naboj se preko elektrona prenosi na ugljik i polarizira ga, a s tim se prenosi i kvantna informacija.
Znanstvenici su svoj uređaj nazvali "kvantnim ponavljačem", a uz njegovu pomoć moguće je prenijeti pojedinačne dijelove informacija iz čvora u čvor kroz kvantno polje. Krajnji cilj eksperimenta su skalabilni repetitori koji će omogućiti teleportaciju informacija velikim podacima. Naravno, to neće učiniti bez raspodjele kvantnih računala koja mogu izvoditi ozbiljnije računanje.
Vasily Makarov