Már elérhető az emulátor, amivel bárki kipróbálhatja a "kísérteties távolhatást"

2022 / 12 / 18 / Bobák Zsófia
Már elérhető az emulátor, amivel bárki kipróbálhatja a
A szolgáltatáson keresztül szoftveres megoldással szimulálhatjuk a titokzatos kvantumjelenségeket.

A kvantumkorrelációk a kvantuminformáció-elmélet egyik fontos területét képezik, mivel egyik fajtájuk, az összefonódás jelensége az alapja a kvantumszámítógépek működésének és így a jövőbeli, nem klasszikus számítási rendszerek kialakításának. Az összefonódás olyannyira különleges állapot az egymástól távol lévő részecskék között, hogy Einstein el is nevezte "kísérteties távolhatásnak" és, annak ellenére, hogy ő volt az, aki először a nyomára akadt, később mégis igyekezett cáfolatot találni a létezésére. Az összefonódás ugyanis a hagyományos fizikai szabályokkal összeegyeztethetetlennek tűnő módon működik: két objektum, legyenek fizikailag bármilyen messze egymástól, lényegében egyazon állapoton osztozik és ha a pár egyik tagja elveszti ezt az állapotot, a másiké is megváltozik, vagyis a távolhatás fennáll közöttük, annak ellenére, hogy látszólag minden valódi kapcsolatot (kölcsönhatást) nélkülöznek.

Az összefonódást a kvantumrendszereket fejlesztő IBM a következőképpen jellemzi:

"A kvantumvilágban te és én elolvashatjuk ugyanazt a leírást és mégsem fogjuk érteni az információkat, amit a leírás tartalmaz,

egészen addig, amíg össze nem jövünk és még nem osztjuk egymással az információinkat. Azonban akkor, amikor együtt vagyunk, észrevesszük, hogy valójában annál is több információt tudunk kinyerni a leírásból, mint eredetileg gondoltuk volna."

Az összefonódás vitákat kiváltó, de elméletekben elfogadott jelenségét a hetvenes években és ezután zajló kísérletekben végül sikerült kimutatni, és ezeknek a vizsgálatoknak az eredményei olyan jelentős mértékben járultak hozzá a kvantuminformatika megalapozásához, hogy három tudós meg is nyerte az idei évi Nobel-díjat a kvantumösszefonódással kapcsolatos kutatásaiért. Alain Aspect, John F. Clauser és Anton Zeilinger a fotonösszefonódásokkal kapcsolatos kísérleteikért, a Bell-egyenlőtlenség sérülésének bizonyításáért valamint a kvantuminformatika fejlődését elősegítő úttörő munkájukért kapták meg a rangos díjat miután, ahogy azt Asbóth János fizikus is írta:

"egymásra épülő, egyre kifinomultabb kísérleteikkel egymás után zárták ki a lokális realizmusban hívők ellenérveit, az ún. kibúvókat (loophole)."

Az összefonódás és egyéb kvantumkorrelációk tehát mára már bizonyított módon alapvető és valós részei a részecskék kvantumszintű kapcsolatának és a tanulmányozásuk hozzájárulhat a kvantumrendszerek teljesítményének fokozásához. De hogyan lehet közelebbről is megismerni ezeket a különös jelenségeket és hogyan férhetnek hozzá a kísérletezéshez szükséges eszközökhöz azok, akik nem kutatóként dolgoznak, de érdekli őket a téma?


John Stewart Bell fizikus és mögötte híressé vált egyenlete 1982-ben (Fotó: CERN)

A Wigner Fizikai Kutatóközpont által fejlesztett emulátor egyike az eszközöknek, ami választ ad erre a kérdésre, a programmal ugyanis lehetséges a nem klasszikus korrelációk vizsgálata bárki számára, akinek kedve van kipróbálni a folyamatokat. A Nonlocal Box Emulator nevű webszolgáltatás (API) a kutatóközpont leírása szerint a kvantumos, illetve az annál is általánosabb, nemjelző korrelációkat szoftveresen valósítja meg: egy központi szerverrel való titkosított kommunikáció segítségével emulálni tudja az összefonódott kvantumrészecskéken végzett méréseket is. Vagyis a kvantumösszefonódással kapcsolatos folyamatok megfigyelése ebben az esetben szimulációkkal történik és főként ismeretterjesztési és fejlesztési célokat szolgál, ami által a nemlokális korrelációk megismerése, az infokommunikációs rendszerek tesztelése és az új kvantumos hardverekhez szükséges szoftverek tervezése könnyebbé válik.

A Nonlocal Box Emulatorral lehetséges a Bell-egyenlőtlenségek tesztelése és a kvantumos titkosítás próbája is.

"A kutatók azt remélik, hogy a szolgáltatás nyilvánossá tételével egy széleskörű együtt gondolkodás indulhat el,

ami új felhasználási lehetőségekre világíthat rá, illetve hozzájárulhat különböző alkalmazások fejlesztéséhez." - írja a Wigner FK.

Az emulátor jó alapot jelenthet a korrelációkkal való kísérletezéshez, de azok a kutatók is használhatják, akik a kvantumkommunikációs protokollokat tanulmányoznák közelebbről, mivel ezeknek a szimulációs vizsgálatára is használható a rendszer. A későbbiekben pedig érkezhet egy olyan, okostelefonokon futó alkalmazás is, ami a nemklasszikus korrelációk élményszerű megértését segíti majd elő, bár azt még nem lehet tudni, hogy az app mikor lesz elérhető. Az összefonódás szoftveres szimulációja nem teljesen egyező a valódi kvantumos jelenséggel, például előbbi nem csak pillanatnyi ideig tart, de a webes megoldás szélesebb körben is használható megoldást nyújt a jelenség teszteléséhez.

(Fotó: Tu Delft, CERN, Wikimedia Commons)

Elérte a kvantumelsőbbséget egy kvantumszámítógép és már bárki használhatja a laptopján keresztül A Borealis egy bozon mintavételezési feladattal érte el a kvantumfölényt, felhőszolgáltatásokon keresztül pedig bárki használhatja a gépet.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
A történelem leghosszabb kukássztrájkja tragédiával kezdődött és Martin Luther King halálával végződött
A történelem leghosszabb kukássztrájkja tragédiával kezdődött és Martin Luther King halálával végződött
Miután 1968 februárjában Echol Cole és Robert Walker hulladékrakodó munkások életüket vesztették egy kukásautó szeméttömörítőjében, Memphisben hónapokon át minden nap az utcára vonultak a köztisztasági alkalmazottak, hogy emberhez méltóbb bánásmódot, valamint magasabb béreket és a szakszervezetük elismerését követeljék a kormányzattól. Az események azonban nem várt fordulatot vettek, mikor Martin Luther King az oldalukra állt.
Kiderült: ezért változik a római üveg idővel fotonikus kristállyá
Kiderült: ezért változik a római üveg idővel fotonikus kristállyá
A 2000 évig a föld alá temetett római üveg lassanként egy különös kristállyá alakul át, amiben rendkívül furán törik meg a fény – ez a fotonikus kristály, és a kutatók végre rájöttek, hogy miért történik ez a meglepő jelenség.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.