Kvantteleportatsioon

Kvantteleportatsioon on kvantfüüsikale tuginev infoedastusviis, milles kvantinformatsiooni edastamine ei toimu füüsilise meediumi kaudu, vaid põimumiseks nimetatava kvantefekti abil. Põimunud kvantsüsteemide antud juhul oluliseks omadusesks on asjaolu, et mõõtes üht süsteemidest, saadakse automaatselt teada, millises olekus on teised süsteemid.

On levinud väärarusaam, et kvantteleportatsioon võimaldab informatsiooni edastada hetkeliselt ning läheb seega vastuollu relatiivsusteooriaga, mille järgi valguse kiirus suurim võimalik infoedastuskiirus on. Nii see pole, sest kvantteleportatsiooni teostamiseks on siiski tarvilik klassikalise signaali edastamine. 

Erinevalt teadusulmest tuntud teleportatsioonist ei edastata kvantteleportatsiooni teel mitte energiat ega mateeriat, vaid informatsiooni.

 Kirjeldus 

Kvantteleportatsiooni skeemis nimetatakse saatjat tavaliselt Alice'iks (A) ja vastuvõtjat Bobiks (B). Skeemi toimimiseks peavad Alice ja Bob jagama põimolekus kvantsüsteemide (näiteks aatomite, elektronide, footonite vms) paari (CA,CB), mille üks osa CA on Alice'i ja teine CB Bobi käes. Kvantteleportatsioon toimub järgnevates etappides:
 Alice kodeerib saadetava informatsiooni mõnele kvantsüsteemile X, ent viib selle tema valduses oleva süsteemi CA lähedusse.
 Seejärel sooritab Alice ühise mõõtmise süsteemidel X ja CA, mille tagajärjel kustub Alice'i süsteemile X kodeeritud informatsioon. Et paar (CA,CB) on põimolekus, muutub mõõtmise tagajärjel ka Bobi süsteem CB, mida järgmisel sammul ära kasutatakse.
 Alice saadab oma mõõtmise tulemused Bobile. Bob oskab neist tulemustest järeldada kuidas tema süsteem muutuma pidi ning teab kuidas ta oma süsteemi CB mõjutama peab, et sellel (esialgselt Alice'i süsteemil X salvestatud) informatsioon taastada. 
Nii toimides saab Alice'i esialgselt süsteemil kodeeritud informatsiooni põimolekus kvantsüsteemide paari abil Bobi süsteemile CB üle kanda. Tuleb rõhutada, et pelgalt Alice'i mõõtmistulemustest ei piisa, et esialgset informatsiooni taastada. Seda asjaolu peegeldab üldisemat mittekloonitavuse printsiip kvantfüüsikas.

Kirjeldatud skeem on üks lihtsamaist. Leidub ka teisi skeeme.

 Eksperimendid 

 Esmakordselt teleporteeriti footoneid aastal 1997. 
 Aatomitele salvestatud kvantinformatsiooni edastamine õnnestus esmakordselt aastal 2004 nii USA kui ka Austria teadlastel.http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3811785.stm Kui 2004. aasta eksperimendis edastati kvantinformatsiooni kõigest paari mikromeetri kaugusele, siis 2009. aastal õnnestus USA teadlastel põimunud footonite vahendusel teleporteerida aatomitele salvestatud kvantinformatsiooni ligikaudu meetri kaugusele. 

 Vaata ka 

 Kvantinformatsioon

 Viited 

Kirjandus
Ioonid pandi teleporteeruma. – Horisont, 2009, nr 2, lk 3 (intervjuu Hardi Veermäega. 

Kategooria:Kvantfüüsika