kvanttisiirtöitä

Kvanttisiirtäjä, eli kvanttiteleportaatio, on prosessi, jossa kvanttitilan kopioidaan yhdestä paikasta toiseen ilman, että itse hiukkasta fyysisesti siirretään. Tämä ilmiö perustuu kvanttimekaniikan perusperiaatteisiin, erityisesti kvanttisidonnaisuuteen (entanglement). Kvanttisidonnaisuudessa kaksi tai useampi hiukkanen ovat kytkeytyneet toisiinsa niin, että niiden tilat ovat riippuvaisia toisistaan, vaikka ne olisivat erillään.

Kvanttisiirtäjä vaatii yleensä kolme kvanttibittiä (qubitia). Yksi qubit on se, jonka tila halutaan siirtää. Toinen ja kolmas qubit ovat sidoksissa toisiinsa. Siirtoprosessissa siirrettävän qubitin ja toisen sidonnaisen qubitin välinen vuorovaikutus mitataan. Tämä mittaus tuhoaa alkuperäisen qubitin tilan, mutta antaa samalla klassista tietoa, joka lähetetään kolmannelle, etäällä olevalle sidonnaiselle qubitille.

Kun tämä klassinen tieto saapuu kolmannelle qubitille, sitä käytetään siihen, että kolmas qubit muuttuu alkuperäisen qubitin tilaksi. Tärkeää on ymmärtää, että itse kvanttitila on siirtynyt, ei fyysinen hiukkanen. Siirrettävä kvanttitila tuhoutuu prosessin aikana alkuperäisessä paikassa, mikä noudattaa kvanttimekaniikan niin kutsuttua "no-cloning theoremia" – kopiota ei voida luoda täydellisesti.

Kvanttisiirtäjä on potentiaalinen teknologia kvanttitietokoneiden ja kvanttiviestinnän kehittämisessä. Se voisi mahdollistaa turvallisen tiedonsiirron ja kvanttilaskennan tehostamisen. Tutkimus tällä alalla on aktiivista, ja eri kvanttitiloja on onnistuneesti siirretty pieniä matkoja ja eri hiukkasjärjestelmissä.