klassiek, informatie reist slechts in één richting, van zender naar ontvanger. In een nieuwe krant echter, natuurkundigen Flavio Del Santo van de Universiteit van Wenen en Borivoje Dakić van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen hebben aangetoond dat, in de kwantumwereld, informatie kan tegelijkertijd in beide richtingen reizen - een functie die verboden is door de wetten van de klassieke fysica.

Bij klassieke communicatie zoals e-mail, tekst bericht, of telefoontje, een bericht is ingebed in een informatiedrager, zoals een deeltje of signaal, die zich maar in één richting tegelijk voortbeweegt. Om met dezelfde informatiedrager de andere kant op te kunnen communiceren, het is noodzakelijk om te wachten tot het deeltje bij de ontvanger aankomt en het deeltje vervolgens terug te sturen naar de afzender. Met andere woorden, het is klassiek onmogelijk om tweerichtingscommunicatie uit te voeren door de enkele uitwisseling van een enkel deeltje te gebruiken.

Echter, dit is precies wat Del Santo en Dakić theoretisch laten zien. Om dit te doen, ze gebruiken een kwantumdeeltje dat in een superpositie van twee verschillende locaties is geplaatst. Zoals de natuurkundigen uitleggen, in een kwantumsuperpositie zijn betekent dat het kwantumdeeltje "gelijktijdig aanwezig" is op de locatie van elke partner. Daarom, beide partners zijn in staat om hun berichten tegelijkertijd in een enkel kwantumdeeltje te coderen, een taak die met de klassieke natuurkunde in wezen onmogelijk is.

"Beschouw het eenvoudigste scenario, waar twee spelers, Alice en Bob, een eenvoudig stukje informatie wilt uitwisselen, d.w.z., ofwel 0 of 1, "Dakić legde uit aan" Phys.org . "Ze coderen hun respectieve bits (berichten) tegelijkertijd, direct in de superpositietoestand van een kwantumdeeltje. Zodra de informatie is gecodeerd, de partners sturen hun 'delen van kwantumdeeltje' naar elkaar toe.

Halverwege tussen Alice en Bob is een unitair apparaat, die experimenteel kan worden geïmplementeerd door, bijvoorbeeld, een bundelsplitser.

"Geconditioneerd op de berichten die het deeltje draagt, wanneer het deeltje het unitaire apparaat raakt, het kaatst deterministisch terug naar Alice of Bob, " zei Dakić. "Meer precies, het unitaire apparaat leidt het deeltje op een 'slimme manier', ' zoals dat, aan het einde krijgen zowel Alice als Bob het bit (bericht) dat naar hen is verzonden. Bijvoorbeeld, als het deeltje bij Alice terechtkomt, ze zou weten dat het bit van Bob precies het tegenovergestelde was van haar bit, en vice versa."

Dus uiteindelijk, beide spelers verzenden en ontvangen een bericht - allemaal binnen dezelfde tijd die nodig is om een ​​eenrichtingsbericht te verzenden met behulp van een klassiek deeltje.

Deze theoretische resultaten zijn al geverifieerd door een nieuw experiment met enkele fotonen, gerapporteerd door Del Santo, Dakić, en hun co-auteurs. De experimentele resultaten versterken het nieuwe concept verder door aan te tonen dat de communicatie veilig en anoniem is. Vooral, de richting van de communicatie is verborgen - een afluisteraar kan niet zeggen wie de afzender en wie de ontvanger is. Bijgevolg, de resultaten kunnen leiden tot verbeteringen in kwantumcommunicatie die voordelen hebben op het gebied van snelheid en veiligheid.

© 2018 Fys.org