Ряды Фурье

Давайте поговорим про метод Кумара. Это не то, что вы подумали, это квантовая телепортация через оптоволокно, где 400 Гбит/с трафика, всё это мультиплексируется по длине волны и засоряется мусорными фотонами до невозможности.

Сначала вернёмся в 1993 год. Там была работа "Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein-Podolsky-Rosen channels". Дано: классический канал связи, две запутанные частицы на двух концах канала и частица в неизвестном состоянии. В начале канала делается совместное измерение состояний двух частиц, потом результат отправляется на другой конец. На основании этого получатель делает унитарное преобразование своей частицы так, чтобы она пришла в состояние второй частицы отправителя. Выбор конкретного унитарного преобразования из нескольких возможных напрямую зависит от результата измерения отправителя.

В результате происходит передача квантового состояния от одной частицы к другой на большом расстоянии без физического перемещения самой частицы.

Никакие физические законы не нарушаются, потому что:
— По обычному каналу передаётся как минимум два классических бита на кубит.
— Исходное состояние частицы у отправителя разрушается в результате измерения. Это то самое измерение, которое можно сделать один раз — как слепой слон ощупывает человека. Общепринятая среди слепых слонов точка зрения, что человек слегка влажный и несколько плоский.
— Каждая пара запутанных частиц может быть использована для телепортации только один раз.

Основная польза в том, что прочитать это можно только один раз, то есть если вы это читаете, значит, вы единственный получатель, и никто вас не подслушивает.

Собственно, оттуда и пошла вся квантовая криптография, если что. Ну, как минимум прикольно распространять ключи так, чтобы нельзя было подслушать.

Теперь переносимся обратно в декабрь 2024:
— Взяли волокно длиной 30,2 км, по которому передается классический трафик C-диапазона со скоростью 400 Гбит/с.
— Продемонстрировали телепортацию по волокну, несущему обычные коммуникации. Успешная телепортация при мощности классического сигнала до 74 мВт (18,7 дБм), сохранение запутанности и квантовой интерференции при высоких мощностях, средняя точность телепортации 83,7 ± 2.0%.
— ???
— PROFIT! В теории получаем сотни терабит/секунду в том же канале.

Кстати, слова «телепортация» пугаться не надо, если что, обычная спутниковая тарелка с исходящим каналом тоже вообще-то натурально телепорт. Но здесь значение немного другое: это процесс передачи квантового состояния на расстояние с помощью классического канала связи и предварительно распределенной запутанности. Передаётся состояние частицы, получатель ловит полную копию, исходное, как вы видели, в результате замера разрушается.

UPD: В комментариях ещё пояснения, самое главное вот: упрощая, у вас есть массив с неизвестными данными и два массива с одинаковыми данными (шифроблокноты, которые заранее распределили). Вы поксорили на одном конце кабеля известный массив с неизвестным, но только в результате ксора оба массива испортились. Результаты передали по кабелю. Там из известного и переданного преобразованием восстановили исходный. То есть вторая запутанная частица служит базой для унитарного преобразования, а передаётся тип преобразования. В результате преобразования частица портится и приходит в состояние телепортируемой. Первая запутанная частица проецирует своё состояние на вторую мгновенно в момент измерения, но вторая не коллапсирует, а находится в смешаном состоянии до преобразования, то есть информация передаётся не быстрее скорости света.

Всё это значит, что когда уже наконец-то придут квантовые вычисления и квантовые коммуникации, можно будет не раскапывать оптоволокно заново. А то, мать его, только проложили под федеральной трассой!

Там дальше изучаются длины волн и сравнение с прямой передачей кубитов, но пока самое главное — Кумар стремительно отбирает у нас научную фантастику!

#медленная_зона

--
Вступайте в ряды Фурье! Запутывание с единомышленниками!

www.tgoop.com/Fourier_series/223

16.0K viewsedited  Jan 9 at 12:28

Давайте поговорим про метод Кумара. Это не то, что вы подумали, это квантовая телепортация через оптоволокно, где 400 Гбит/с трафика, всё это мультиплексируется по длине волны и засоряется мусорными фотонами до невозможности.

Сначала вернёмся в 1993 год. Там была работа "Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein-Podolsky-Rosen channels". Дано: классический канал связи, две запутанные частицы на двух концах канала и частица в неизвестном состоянии. В начале канала делается совместное измерение состояний двух частиц, потом результат отправляется на другой конец. На основании этого получатель делает унитарное преобразование своей частицы так, чтобы она пришла в состояние второй частицы отправителя. Выбор конкретного унитарного преобразования из нескольких возможных напрямую зависит от результата измерения отправителя.

В результате происходит передача квантового состояния от одной частицы к другой на большом расстоянии без физического перемещения самой частицы.

Никакие физические законы не нарушаются, потому что:
— По обычному каналу передаётся как минимум два классических бита на кубит.
— Исходное состояние частицы у отправителя разрушается в результате измерения. Это то самое измерение, которое можно сделать один раз — как слепой слон ощупывает человека. Общепринятая среди слепых слонов точка зрения, что человек слегка влажный и несколько плоский.
— Каждая пара запутанных частиц может быть использована для телепортации только один раз.

Основная польза в том, что прочитать это можно только один раз, то есть если вы это читаете, значит, вы единственный получатель, и никто вас не подслушивает.

Собственно, оттуда и пошла вся квантовая криптография, если что. Ну, как минимум прикольно распространять ключи так, чтобы нельзя было подслушать.

Теперь переносимся обратно в декабрь 2024:
— Взяли волокно длиной 30,2 км, по которому передается классический трафик C-диапазона со скоростью 400 Гбит/с.
— Продемонстрировали телепортацию по волокну, несущему обычные коммуникации. Успешная телепортация при мощности классического сигнала до 74 мВт (18,7 дБм), сохранение запутанности и квантовой интерференции при высоких мощностях, средняя точность телепортации 83,7 ± 2.0%.
— ???
— PROFIT! В теории получаем сотни терабит/секунду в том же канале.

Кстати, слова «телепортация» пугаться не надо, если что, обычная спутниковая тарелка с исходящим каналом тоже вообще-то натурально телепорт. Но здесь значение немного другое: это процесс передачи квантового состояния на расстояние с помощью классического канала связи и предварительно распределенной запутанности. Передаётся состояние частицы, получатель ловит полную копию, исходное, как вы видели, в результате замера разрушается.

UPD: В комментариях ещё пояснения, самое главное вот: упрощая, у вас есть массив с неизвестными данными и два массива с одинаковыми данными (шифроблокноты, которые заранее распределили). Вы поксорили на одном конце кабеля известный массив с неизвестным, но только в результате ксора оба массива испортились. Результаты передали по кабелю. Там из известного и переданного преобразованием восстановили исходный. То есть вторая запутанная частица служит базой для унитарного преобразования, а передаётся тип преобразования. В результате преобразования частица портится и приходит в состояние телепортируемой. Первая запутанная частица проецирует своё состояние на вторую мгновенно в момент измерения, но вторая не коллапсирует, а находится в смешаном состоянии до преобразования, то есть информация передаётся не быстрее скорости света.

Всё это значит, что когда уже наконец-то придут квантовые вычисления и квантовые коммуникации, можно будет не раскапывать оптоволокно заново. А то, мать его, только проложили под федеральной трассой!

Там дальше изучаются длины волн и сравнение с прямой передачей кубитов, но пока самое главное — Кумар стремительно отбирает у нас научную фантастику!

#медленная_зона

--
Вступайте в ряды Фурье! Запутывание с единомышленниками!

BY Ряды Фурье