Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Пятница, 24.11.2017, 04:50

Вселенная Сегодня » 2013 » Апрель » 23 » Странный эксперимент на МКС мог бы привести к новой квантовой сети коммуникаций

23.04.2013
Странный эксперимент на МКС мог бы привести к новой квантовой сети коммуникаций
Автор: John Williams



Камеры, прикрепленные в Куполах МКС могли бы служить платформой для первого эксперимента квантовой оптики в космосе. Предоставлено: НАСА.

С их обзором Земли и космоса на 180 градусов, Купола МКС - это превосходное место для фотографии. Но австрийские исследователи хотят использовать уникальную и панорамную платформу для испытания ограничений "призрачного действия на расстоянии" в надежде на создание новой квантовой сети коммуникаций.

В новом исследовании, опубликованном 9 апреля 2012 года в New Journal of Physics, группа австрийских ученых предложила оснастить камеру, которая уже на борту МКС - Nikon 400 mm NightPOD - оптическим приемником, который был бы ключевым в выполнении первого эксперимента по квантовой оптике в космосе. Камера NightPOD направлена к земле в Куполах и может следить за наземными целями до 70 секунд, позволяя исследователям отразить секретный ключ шифрования на более длинные расстояния, чем в настоящее время возможно в оптоволоконных сетях на Земле.

"В течение нескольких месяцев в год МКС проходит 5-6 раз по линии в правильной ориентации для нас, чтобы провести наши эксперименты. Мы предполагаем проводить эксперимент целую неделю, чтобы обладать более чем достаточным доступным количеством соединений с МКС", сообщил соавтор исследования Профессор Rupert Ursin из Австрийской Академии Наук.

Альберт Эйнштейн впервые придумал фразу "призрачное действие на расстоянии" во время своих философских баталий с Нильсом Бором в 1930-е годы для объяснения своего разочарования в связи с несовершенством новой теории, названной квантовая механика. Квантовая механика объясняет действия в крошечных масштабах в области атомов и элементарных частиц. Хотя классическая физика объясняет движение, материю и энергию на уровне, который мы можем увидеть, ученые 19-го века наблюдали явление как в макро, так и в микромире, которое нельзя было просто объяснить с помощью классической физики.

В частности, Эйнштейн был не удовлетворен идеей квантовой запутанности. Запутанность происходит, когда две частицы так глубоко связаны, что они разделяют одно и то же существование; означая, что они совместно используют одни и те же математические отношения позиции, вращения, момента и поляризации. Это могло происходить, когда две частицы создавались в одной и той же точке и моменте космического времени. Со временем, когда две частицы становились широко отделенными в космосе, даже световыми годами, квантовая механика предполагает, что измерение одной будет непосредственно влиять на другую. Эйнштейн быстро указал на то, что это нарушает универсальное ограничение скорости, установленное специальной теорией относительности. Это был парадокс Эйнштейна, именуемый призрачным действием.

Физик CERN John Bell частично решил эту загадку в 1964 году, придумав идею нелокального явления. Хотя запутанность позволяет мгновенно влиять на свою точную копию, поток классической информации не передвигается быстрее, чем свет.


Орбитальный проход МКС над оптической наземной станцией можно использовать для квантовых коммуникаций изнутри модуля Купола, до тех пор, пока OGS не будет больше 36° направления NADIR. Предоставлено: T Scheidl, E Wille и R Ursin.

Эксперимент МКС предполагает использование "Эксперимента Белла" для испытания теоретического противоречия между прогнозами в квантовой и классической физике. Для эксперимента Белла, пара запутанных фотонов образуется на земле; один отправляется с наземной станции к усовершенствованной камере на борту МКС, в то время как другой измеряется на месте на земле для последующего сравнения. До сих пор исследователи отправляли секретный ключ получателям на расстояние несколько сотен километров.

"Согласно квантовой физике, запутанность не зависит от расстояния. Предложенный нами эксперимент по типу Белла покажет, что частицы запутаны на больших расстояниях - около 500 км - для первого проведения эксперимента", сообщает Ursin. "Наши эксперименты позволят протестировать потенциальное влияние, которое гравитация оказывает на квантовую запутанность".

Исследователи указывают на то, что внесение незначительных изменений для камеры на борту МКС сбережет время и деньги, необходимые для постройки группы спутников, чтобы испытать идеи ученых.


Название прочитанной вами статьи "Странный эксперимент на МКС мог бы привести к новой квантовой сети коммуникаций".

Похожие статьи:
Категория: Космические корабли | Просмотров: 1890 | Теги: Einstein, квантовая механика, Bohr, Austrian Academy of Sciences, Международная космическая станция | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]