传送确实可以 - 至少在量子世界中

量子传送是改善量子计算的重要一步。

“射击我”是星际迷航系列中最着名的流学措施之一。它是当一个角色希望从远程位置传送回到Starship Enterprise时发出的命令。

虽然人类传送只存在于科幻小说中，但在量子力学的子模块世界中，虽然在电视上通常描绘的方式，但在Quantum Mechanics的亚散体世界中可以进行传送。在量子世界中，传送涉及信息的运输，而不是物质的运输。

去年科学家证实，即使光子没有物理连接，也可以在电脑芯片上的光子之间传递信息。

现在，根据罗切斯特大学和普渡大学的新研究，电子之间也可以在电子之间进行传送。

量子处理器半导体芯片连接到罗切斯特大学的物理学助理教授John Nichol实验室的电路板。物理学教授的尼克尔和安德鲁乔丹正在探索创造遥远电子之间的量子机械相互作用的新方法，大量计算的主要进步。

在一篇文章中发表在自然通信和一个出现在物理审查X中，研究人员，包括罗切斯特物理学助理教授John Nichol，以及Rochester的物理教授Andrew Jordan，探讨了新的方式在遥远电子之间产生量子机械相互作用。该研究是改善量子计算的重要一步，这反过来又具有通过提供更快更高效的处理器和传感器彻底改变技术，医学和科学的潜力。

“距离幽灵动作”

量子传送是Albert Einstein的展示着名称为“距离”的“幽灵般的行动” - 已知量子纠缠。在缠结中 - 量子物理学概念的基本之一 - 一种颗粒的性质影响另一个颗粒的性质，即使当颗粒被大距离分开。量子传送涉及两个远处缠绕的颗粒，其中第三粒子的状态立即“传送”其状态到两个缠结的颗粒。

量子传送是用于在量子计算中传输信息的重要手段。虽然典型的计算机由数十亿个晶体管组成，称为位，量子计算机编码量子位中的信息，或Qubits。一点具有单个二进制值，可以是“0”或“1”，但Qubits可以同时为“0”和“1”。识别Qubits同时占用多个态的能力基础是量子计算机的巨大潜在力量。

最近通过使用电磁光子创造远程缠结的Qubits对Qubbits来说，科学家们最近展示了量子传送。

然而，由inpidual电子制成的Qubits也有希望在半导体中传输信息。

“inpidual电子是有前途的Qubits，因为它们彼此非常容易交互，半导体中的近在电子Qubits也是可扩展的，”尼克尔说。“可靠地在电子之间产生远距离相互作用对于量子计算至关重要。”

创造缠绕的电子Qubits跨越长距离的传送，但已经证明了具有挑战性的，而光子自然传播在长距离上，则电子通常被限制在一个地方。

缠绕的电子对

为了展示使用电子的量子传送，研究人员利用了最近开发的技术，基于Heisenberg Exchange耦合的原理。近距离电子就像一个带北极和南极的条磁铁，可以点向上或向下点。杆的方向 - 北极是否指向上或向下，例如 - 被称为电子磁矩或量子旋转状态。如果某些类型的颗粒具有相同的磁矩，则它们不能同时在同一位置。也就是说，同一量子状态中的两个电子不能彼此顶部。如果他们这样做，他们的国家将及时来回交换。

研究人员使用该技术来分配缠绕的电子对电子并传送它们的旋转状态。

“我们提供了”纠缠交换“的证据，其中我们即使粒子从未相互作用和”量子栅极传送“，我们也会在两个电子之间产生纠缠，并且”量子门传送“是使用传送的量子计算的潜在有用的技术，”尼克尔说。“我们的工作表明，即使没有光子也可以完成这一点。”

结果为未来研究涉及所有物质的旋转状态的量子传送，而不仅仅是光子的旋转状态，并为Qubit半导体中的近距离电子能力提供更多证据。

参考：

“Quantum-Dot Spin状态的条件传送”由海峰乔，Yadav P. Kandel，Sreenath K. Manikandan，Andrew N.Jordan，Saeed Fallahi，Geoffrey C. Gardner，Michael J.Manfra和John M. Nichol，2012年6月15日，Nature Communications.doi：
10.1038 / s41467-020-16745-0

Quifeng Qiao，Yadav P. Kandel，Kuangyin Deng，Saeed Barpahi，Geoffrey C. Gardner，Michael J.Manfra，John M. Nichol，John M. Nichol，Accored 12月12日， 物理评论x.arxiv：
2001.02277