17 grudnia 2023 facebookowy profil Antyradia udostępnił (już któryś raz) tekst pod tytułem: Wielki przełom w nauce! Udało się wykonać teleportację na odległość 1 km. Jego autor, Miron Kądziela, głosi już we wstępie, że ostatnie dokonania naukowców zbliżają ludzkość do opanowania zdolności teleportacji, a “hiszpańskim badaczom udało się dokonać niemożliwego“. Chociaż artykuł został zainspirowany konkretnym badaniem, treść w zasadzie nie objaśnia jego sensu, mniej więcej w połowie przeskakując od fotonów do startrekowych rozważań o problemie ciągłości świadomości w razie teleportacji człowieka. Heh.
Szybki debunk
Autor oczywiście nie zmieścił w tekście linku, ani dokładnego tytułu oryginalnej publikacji, lecz najprawdopodobniej próbował nawiązać do badania opisanego w artykule Long distance multiplexed quantum teleportation from a telecom photon to a solid-state qubit zamieszczonego w Nature 5 kwietnia (!) 2023 roku.
Nie mam wątpliwości, że pan Kądziela nawet nie starał się zgłębić tematu, ani choćby zajrzeć do źródła. Gdyby było inaczej, wiedziałby, że już tytuł jego tekstu wprowadza czytelników w błąd. Doświadczenia dotyczące przenoszenia stanu kwantowego cząstki na odległość, są prowadzone od ponad ćwierć wieku. Dystans 1 kilometra, podkreślony już w nagłówku, nie może stanowić żadnego przełomu, ponieważ fizycy już dawno temu doprowadzali do teleportacji kwantowej na znacznie większą skalę. Przykładowo w 2012 roku zespół Antona Zeilingera (obecnie noblisty) pochwalił się dokonaniem podobnego wyczynu pomiędzy wyspami La Palma i Teneryfą, które dzielą 143 kilometry. Co więcej, w samym artykule źródłowym Hiszpanie przywołują inny eksperyment z teleportacją na dystansie 33 kilometrów.
Wartość tegorocznego doświadczenia nie dotyczy zatem odległości, lecz zabaw z wykorzystaniem innowacyjnej konfiguracji trzech fotonów. Najlepsze wyjaśnienie zamieściła sama strona barcelońskiego instytutu ICFO:
W eksperymencie wzięły udział trzy fotony. W pierwszej konfiguracji, Alicji, zespół użył specjalnego kryształu do stworzenia dwóch splątanych fotonów: pierwszego fotonu (sygnałowego) 606 nm oraz drugiego fotonu (biernego), kompatybilnego z infrastrukturą telekomunikacyjną. Po utworzeniu “pierwszego fotonu 606 nm zatrzymaliśmy go u Alicji i zapisaliśmy w multipleksowanej półprzewodnikowej pamięci kwantowej, przechowując go do przyszłego przetwarzania. W tym samym czasie pobraliśmy foton telekomunikacyjny utworzony przez Alicję i przesłaliśmy go przez 1 km światłowodu, aby dotrzeć do drugiego układu o nazwie Bob” – wspomina Dario Lago.
W tej drugiej konfiguracji, Boba, naukowcy mieli inny kryształ, w którym utworzyli trzeci foton, w którym zakodowali bit kwantowy, który mógł być teleportowany. Gdy powstał trzeci foton, drugi dotarł do Boba od Alicji i to tutaj rozgrywa się sedno eksperymentu.
Drugi i trzeci foton interferowały ze sobą w wyniku tak zwanego pomiaru stanu Bella (BSM). Efektem tego pomiaru było zmieszanie stanu drugiego i trzeciego fotonu. Dzięki temu, że pierwszy i drugi foton były od początku splątane (…) efektem BSM było przeniesienie informacji zakodowanej w trzecim fotonie do pierwszego, przechowywanego przez Alicję w pamięci kwantowej oddalonej o 1 km. Jak wspominają Dario Lago i Jelena Rakonjac: “jesteśmy w stanie przesyłać informacje między dwoma fotonami, które nigdy wcześniej nie miały ze sobą kontaktu, ale pozostawały połączone poprzez trzeci foton, który rzeczywiście był splątany z pierwszym”.
Naukowcy z ICFO są jedną z ekip pracujących nad rozwiązaniami, które okażą się nieodzowne, jeśli chcemy, aby któregoś dnia zjawisko splątania znalazło zastosowanie poza laboratorium. Trójfotonowy układ przedstawiony powyżej, zdaniem badaczy pozostaje skalowalny i w przyszłości może stać się kompatybilny z prawdziwą siecią komunikacyjną. (I nie, ta droga nie prowadzi do łącza o nieskończonej prędkości lub przepustowości.)
W newsie nie ma o tym wszystkim ani słowa. Znalazło się natomiast miejsce na dwa obfite akapity opowiadające o filozoficznych dylematach związanych z teleportacją… człowieka i jego umysłu. Przypominam, że większość doświadczeń łącznie z powyższym, dotyczy tylko i wyłącznie przeniesienia stanu kwantowego (np. polaryzacji) pomiędzy pojedynczymi fotonami.
Do chwili napisania tej notki, bzdura zyskała ponad 900 polubień i 138 udostępnień.
Fałszywy news: Wielki przełom w nauce! Udało się wykonać teleportację na odległość 1 km;
Oryginalna publikacja: Long distance multiplexed quantum teleportation from a telecom photon to a solid-state qubit;
Opracowanie przygotowane przez ICFO: Long-distance quantum teleportation enabled by multiplexed quantum memories.
