Kvanteteleportation er en fysisk proces, hvorved kvantetilstanden af ét fysisk system kan overføres til et andet kvantesystem, selv over store afstande. Kvanteteleportation er baseret på grundlæggende principper i kvantemekanikken, herunder fænomenet entanglement. Kvanteteleportation blev foreslået teoretisk i 1993 og blev eksperimentelt realiseret i 1997 af en forskningsgruppe ledet af den østrigske fysiker Anton Zeilinger. Han modtog i 2022 Nobelprisen i fysik for disse banebrydende eksperimenter.

Faktaboks

Også kendt som

kvanteteleportering

Princippet bag kvanteteleportation

En afsender, typisk kaldet Alice, ønsker at teleportere tilstanden af en kvantebit til modtageren, Bob. Hun kender ikke selv tilstanden af sin kvantebit og kan ikke foretage en måling på den, da det ville ødelægge kvantetilstanden. Men hvis hun har en ekstra kvantebit, som er sammenfiltret (eller "entangled") med Bobs kvantebit, kan hun til gengæld teleportere tilstanden af sin kvantebit til Bob. I første omgang skal Alice skabe entanglement mellem sine to kvantebits. Derefter skal hun udføre en række såkaldte Bell-målinger på sine kvantebits, og afhængigt af måleresultaterne skal hun instruere Bob i at udføre en række operationer på hans kvantebit.

Ved at udføre disse operationer overføres kvantetilstanden af Alices kvantebit til Bobs kvantebit, uden at hverken Alice eller Bob får kendskab til kvantetilstanden. Kvantetilstanden er derved blevet teleporteret fra Alice til Bob.

Anvendelser af kvanteteleportation

Kvanteteleportation har en række potentielle anvendelsesmuligheder inden for kvantekommunikation og kvantekryptografi. Kvanteteleportation mellem steder, der ligger fjernt fra hinanden, giver mulighed for ultrasikker kommunikation, hvorved det er umuligt at aflytte eller manipulere den transmitterede information.

Der forskes også i kvanteteleportation med henblik på et fremtidigt kvanteinternet, hvor kvantetilstande teleporteres mellem forskellige knudepunkter i et netværk for at muliggøre hurtig og sikker informationsudveksling.

Udfordringer og fremtidsperspektiver

Selvom kvanteteleportation udgør et lovende område inden for kvantekommunikation, er der dog stadig adskillige tekniske udfordringer, bl.a. med at bevare og manipulere entanglement over lange afstande. Efterhånden som feltet udvikler sig, forventes kvanteteleportation at spille en central rolle i udviklingen af fremtidige kvanteteknologier.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig