量子传送：伟大的发现的物理学家

量子传送一个最重要的协议在量子信息。 基于物理资源的参与，她作为主要元件的各种信息的任务和代表着一个重要部分的量子技术,在发挥关键作用，进一步发展的量子计算、网络和通信。

从科幻小说到科学发现

已经在过去的二十年里由于发现的量子传送，这可能是一个最为有趣和令人兴奋的后果quot;古怪quot;的量子力学。 之前它是这些伟大的发现，这种想法属于科幻小说。 首先创造1931年通过查尔斯H.堡、术语和quot;隐形quot;由于用于表示的过程中通过其机构和对象的转移，从一个地方到另一个地方，没有真正克服它们之间的距离。

在1993年一篇文章被刊登了描述该议定书的量子信息，称为quot;量子传送和quot;谁共享的一些上述迹象。 在这种未知的状态物理系统是测量和随后的再现，或者精神生活重新走quot;在一个偏远的位置(物理因素的原系统仍然存在的地方的转移)。 这个过程需要典型的通信，并排除超光速通信。 它需要的资源的纠缠。 事实上，隐形可以被看作是一个协议的量子信息，这最清楚地表明了的性质参与，而不存在这样的一个条件的转让就不可能在法律的描述的量子力学。

隐形方面发挥积极作用，在发展的科学信息。 在这一方面，这种概念上的协议，该协议发挥了关键作用，在发展正规的量子信息的理论，并在其他它是一个基本组成部分的许多技术。 量子继家庭债务还清的一个关键要素的通信很长的距离。 该隐形的量子交换机、计算根据的测量和量子网络家庭债务还清所有其衍生物。 它被用作一种简单的工具，用于研究的精神生活极端号；物理有关的时间曲线和蒸发的黑洞。

如今，量子传送已确认在世界各地的实验室使用许多不同的底物和技术，包括光量子位、核磁共振、光学模、组的原子，困原子和半导体系统。 突出的结果是实现了该领域的范围的瞬间移动，是未来实验卫星。 此外，试图扩展到更复杂的系统。

隐形的量子位

量子隐形是第一次描述为两级系统中，所谓量子比特. 该协议，考虑两个偏远的缔约方，叫爱丽丝和鲍勃，共有2位A和b是在一个纯粹的纠结状态，也称为一个钟对。 在进入爱丽丝给另一位一个其作为&罗；是未知的。 它然后执行一个联合的量子测量，叫贝尔的发现。 它需要一个和一个在四个铃国。 为此，国家输入qubit的爱丽丝在测量消失的qubit鲍勃B同时预计在P^&匕;<子>K&罗；P<子>K. 在最后阶段的议定书》爱丽丝发送古典的结果她的测量到鲍勃，谁适用保利操作员的P<子>K恢复原&罗;.

的初始状态的qubit的Alice被认为是未知的，否则的协议被缩减到远程测量。 此外，它本身可以部分的较大的复合系统共享与第三方(在这种情况下，一个成功传送需要播放所有的相关性，与第三方).

的一个典型实验上的量子传送需要的原始状态纯属于一个有限的字母，例如，六个极的布洛赫领域。 在存在的消相干的质量重建国家可以进行定量的精确度的隐形F&诸;[0,1]. 这个是准确度之间的爱丽丝和鲍勃，平均在所有检测结果贝尔和源字母。 对于小价值的准确性，有的方法，允许不完美的瞬间移动而无需使用的复杂的资源。例如，爱丽丝可以直接衡量其原来的状态，结果发送到鲍勃的制得到的状态。 这一战略的测量编制所谓的影响；经典的隐形和quot; 它有一个最高精度的F<子>类=2/3的一个任意的输入国家，这相当于字母表的相互不偏不倚的国家，例如六种极的布洛赫领域。

因此，一个明显标志的使用量子力资源的精度值F>F<子>类.

不是一个单一的qubit

说，量子物理学，隐形不局限于量子位，可以包括一个多层面的系统。 对于每一个有限的维d，我们可以制定完善的方案为远距传物利用最大限度地纠缠基矢的状态，这可以获得给予最大的复杂性和基础{U<子>K}的整体运营商满足tr(U^&匕;<子>JU<子>K)=dδ<子>J,k. 这样的协议可以构成任何conecerning希尔伯特的空间所谓的离散变量系统。

此外，量子传送可以扩展到系统与无限维尔伯特的空间，被称为连续变量系统。 作为一项规则，它们是实现的光bosonic模式，电场，它可以说明通过正交运营商。

的速度和不确定性原理

是什么速度的量子传送? 信息传送速度类似的速度传送同样数量的古典家庭债务还清也许是光的速度。 理论上可以用这种方式使经典可不是家庭债务还清；例如，在量子计算，其中数据只提供给收件人。

么量子传送，不确定性的原则？ 在过去的想法隐形是不是真的认为由科学家，因为它被认为是违反该原则禁止任何测量或扫描过程中，检索所有信息的一个原子的或其他目的。 根据与不确定性的原则，更准确地一个目的是进行扫描，更多的是受影响的扫描过程中直到一点是当达到初始状态的目的是扰乱这样一种程度，你不能再获得足够的信息，以创建一个精确复制。 它听起来很有说服力：如果一个人无法从中提取信息的对象创造的完美拷贝，后者由是不可能的。

量子传送傻瓜

但是，六个科学家(查尔斯*贝内特、吉尔臂章，克劳德Krepo，理查德*乔丝舍佩雷斯和威廉武泰)找到办法解决这一逻辑，使用着名的和自相矛盾的特征的量子力学已知的效果爱因斯坦-波多尔斯-罗森. 他们找到了一种方法来扫描一些信息teleportirovat对象，而剩余的未经核实的部分可通过上述效果转移到另一个目标，接触并没有停留。

在未来，通过应用至C的影响取决于扫描的信息可以输入一个国家同时进行扫描。 本身并不在条件完全改变了扫描，所以已经取得的成就是隐形的，不复制。

的斗争的范围

<李>第一个量子传送是1997年进行几乎同时通过研究人员在因斯布鲁克大学和罗马大学。 在实验过程中，最初的光子与极化，以及一对纠缠光子已经修改，以便第二光子的接收极化的来源。 在这种情况下，双光子都在彼此的距离。<李>在2012年，采取了另一个量子传送(中国，大学的科学和技术)通过高山湖泊在距离的97公里。 一组科学家从上海领导的胡安Einem管理制定一种目标机制，该机制启用来准确地聚焦光束。<李>月，在同年举行的记录，用于量子是隐形143公里和奥地利的科学家科学院，奥地利维也纳大学的指导下安东Zeilinger已经成功地发射的量子态这两个之间加那利群岛的拉斯帕尔马和特内里费。 在实验中，我们使用了两种光学通信线路在开放的空间量子和古典，频率不相关的偏振光子纠缠不清的对源sverkhnizkochastotnye单光子探测器和耦合的时钟同步。<李>在2015年，研究人员，从美国国家标准和技术研究院第一次作出的转移的信息距离超过100公里的光纤。 这之所以成为可能，这要归功于创建该研究所的单光子探测器使用超导纳米线钼硅化物。

清楚的是，一个理想的量子系统或技术尚不存在和伟大的发现的未来还没有到来。 但是，你可以尝试以确定可能的候选人为特定应用的隐形. 适合他们杂交的情况下，兼容的基础和方法可能提供的最有希望的未来的量子传送和其应用。

短距离

传送短距离(1m)如一个子系统的量子计算的角度对半导体设备，最好的这是一个电路QED. 特别是，超导量子位transmongolia可以保证高精确度和确定性的隐形对一个芯片. 他们还允许直接料在真正的时间，这似乎有问题的光子芯片。 此外，他们提供一种更加灵活的架构，并更好地整合现有技术相比，与以前的做法，例如拍摄的离子。 目前唯一的缺点的这些系统，很显然，是其有限的协调一致的时间(<100μs)。 这个问题可以解决的一体化方案QED与半导体旋团的回忆(与氮的被取代的空缺，或用稀土元素掺杂晶体)，这可以提供一个长期连贯一致的时间量子数据存储。 目前这种实现的主题很大的努力，通过科学界。

城市连接

的瞬间移动链接的规模在城市(几公里)可以开发利用光学国防部。 在足够低的损失，这些系统提供高速度和带宽。 他们可以按比例从桌面实现中期范围内操作的通过空气或光学纤维、有可能一体化与合奏量子存储器。 更远的距离，但是与较低的速度可以达到使用混合方法，或通过发展良好的中继器的基础上naguszewski进程。

通信

的长距离子传送(超过100公里)是一个活跃的区域，但是仍然遭受的问题。 量子位偏振家庭债务还清最好的载体，用于低速度传送，在漫长的光纤线路，并通过空气，但目前的协议是概率性的，因为不完全检测的贝拉。

虽然概率性的，隐形和纠缠可以接受的任务，例如纠缠蒸馏和量子密码术，但这显然是不同的通信中发生输入的信息必须完全保留。

如果采用这种概率性的，然后一卫星的执行是触手可及的现代技术。 除了一体化的跟踪方法，主要问题是高所造成的损失的蔓延束。 这个可以复盖在那里配置纠缠分发自卫星的地面望远镜大孔径。 假设孔径卫星20厘米至600公里高空和1米孔径望远镜在地球上，你可以指望大约75dB的损失在通道下行链路，低于80分贝的损失在地面上。 实施的，目地球卫星号；或精神生活Sputnik-人造地球卫星quot;更加复杂。

量子存储器

未来使用隐形的一个组成部分的一个可扩展的网络是直接依赖于它的一体化与量子存储器。 必须优秀的观点的效率转换、接口和quot;辐射问题号;、准确的记录并阅读，存储的时间和带宽、高速度和存储能力。 首先，它将让你转发器的使用延长的通讯超出了直接送与使用代码错误的校正。 发展的量子存储器不仅会分发的纠缠过网络和移动通讯，还协调地处理所储存的信息。 最终，这可能改变该网络在全世界分布的量子计算机或未来的基础量子网络。

先进的发展

原子乐团传统上被认为具有吸引力，因为他们的高效转换的专业平台光问题号；以及他们毫秒的储存时，可以达到100毫需要光传输在一个全球性的规模。 然而，一个更有希望的事态发展是预期今天的基础上半导体系统中，那里的周旋团的量子存储的直接成一个可扩展的结构图QED. 这种存储器不仅可以延长时间一致性的路QED，但也提供光-微波炉界面相互转换的光学和电信芯片微波炉子。

因此，未来发现的科学家在场的量子网络可能会基于长距离光学通信，与半导体部件处理量的信息。