「カウンターポーテーション」: 量子ブレークスルーが世界初の実験的なワームホールへの道を開く

このようなプロトタイプをスケールアップするという主要な問題を回避する独自のアプローチのおかげで、大々的に宣伝されているがほとんど使用されていない量子コンピューティング技術の最初の実用的なアプリケーションの 1 つが今や手の届くところにあります。

ブリストル大学の物理学者によるこの発明は、「カウンターポーテーション」という名前を付けたもので、宇宙の内部の仕組みを調べるプローブとして、宇宙を検証可能に橋渡しするワームホールを実験室で作成するための史上初の実用的な青写真を提供します。

ジャーナルQuantum Science and Technologyで明らかにされた新しいコンピューティング スキームを展開することにより、物理学の基本法則を利用することで、粒子が交差することなく空間を横切って小さなオブジェクトを再構成することができます。とりわけ、それは世界の最も正確な記述を支える物理的現実の存在に対する「決定的な証拠」を提供します。

大学の量子工学技術 (QET) ラボの名誉研究員であり、スタートアップ DotQuantum の共同創設者である研究著者の Hatim Salih 氏は、次のように述べています。時空の真の性質など、宇宙に関する新たな永続的なパズルを探求するための、理論的かつ実践的なフレームワークです。」

私たちが通信する際に通過する検出可能な情報担体の必要性は、科学者の間で深く根付いた仮定でした。たとえば、光ファイバーを横切る光子の流れ、または空中を通過する光子の流れにより、人々はこのテキストを読むことができます。または、実際、そうするときに無数の神経信号が脳の周りを跳ね回っています.

これは量子テレポーテーションにも当てはまります。「スタートレック」はさておき、小さな物体に関する完全な情報を転送し、別の場所で再構成できるようにするため、崩壊する元の物体と意味のある方法で区別することはできません。後者は、完全なコピーを妨げる根本的な制限を保証します。特に、Google の Sycamore プロセッサでの 最近のワームホールのシミュレーションは、本質的にテレポーテーションの実験です。

ハティム氏は、「ここに明確な違いがあります。カウンターポーテーションは、テレポーテーションの最終目標、つまり非実体輸送を達成しますが、検出可能な情報キャリアが通過することなく、驚くべきことに達成します。」

ワームホールは、物理学者でノーベル賞受賞者のキップ・ソーンを乗組員に含む大ヒット映画「インターステラー」によって一般化されました。しかし、時空構造のショートカットとして、アインシュタインの重力方程式の風変わりな解として、約 1 世紀前に最初に明るみに出ました。ただし、通過可能なワームホールの定義タスクは、空間を分離して通過可能にすることとしてうまく抽象化できます。言い換えれば、ワームホールの外の観測可能な空間を横切る旅がない場合です。

背筋がゾクゾクするような「インターステラー」のスコアに合わせて適切に完成された先駆的な研究は、このタスクを実行する方法を設定します。

「カウンターポーテーションを実現するには、まったく新しいタイプの量子コンピューターを構築する必要があります。つまり、通信する当事者が粒子を交換しない交換不要のコンピューターです」とHatim氏は述べています。

「目覚ましいスピードアップを約束する大規模な量子コンピューターとは対照的に、構築方法はまだ誰も知られていないが、最小規模の交換不要の量子コンピューターの約束は、カウンターポーテーションなどの一見不可能なタスクを可能にすることです。 、時間とともに基本的な方法で空間を組み込むことによって。」

ブリストル、オックスフォード、ヨークにある英国の主要な量子専門家と協力して、この別世界のような音のワームホールを実験室に物理的に構築する計画が現在進行中です。

「近い将来の目標は、実験室でそのようなワームホールを物理的に構築することです。これは、ライバルの物理理論、さらには量子重力の理論のテストベッドとして使用できます」とHatim氏は付け加えました.

「この作業は、レーザー干渉計重力波天文台 (LIGO) や欧州原子核研究機構 (CERN) など、新しい物理現象を目撃するために存在する数十億のベンチャーの精神に基づいていますが、そのほんの一部です。リソース. 私たちの希望は、物理学者、物理愛好家、愛好家が高次元の存在を含む宇宙に関する基本的な質問を探求するために、ローカルワームホールへのリモートアクセスを最終的に提供することです.

ヨーク大学の量子情報技術の教授であり、英国国立量子技術プログラムの量子通信ハブのディレクターであるティム・スピラーは、次のように述べています。実験的なデモンストレーションへの道のりというボーナスが追加されました。」

ブリストル大学の光通信システムの教授であるジョン・ラリティは、次のように述べています。この距離での相関関係を使用して、粒子が空間を横断することなく、ある場所から別の場所に量子情報 (qbits) を転送することができ、通過可能なワームホールと呼ばれるものを作成します。」

（リンク：https://phys.org/news/2023-03-counterportation-quantum-breakthrough-paves-world-first.html）