Ученым-физикам из Падуанского университета в Италии удалось создать полноценный аналог модели кота Шредингера из фотонов, запущенных в космос. Таким образом группа специалистов под руководством Пауло Виллореси доказала возможность использования спутников для передачи зашифрованных сообщений.
Своими результатами ученые поделились с журналом Physical Review Letters.
Физики пояснили, что им удалось добиться так называемой интерференции. Под этим понятием ученые понимают особое физическое явление, которое фиксируется при наложении нескольких электромагнитных волн друг на друга. В результате наложения интенсивность света перераспределяется. При этом физики подчеркивают, что такая элементарная частица как фотон может интерферировать и относительно самого себя, распадаясь на два состояния, взаимодействующих друг с другом.
Процесс интерференции фотонов физики уже наблюдали в искусственно созданных внутри лаборатории условиях, однако, по словам авторов опубликованной статьи, квантовые явления справедливы только для тех условий, в которых они были экспериментально подтверждены.
Поэтому физики поставили перед собой новую задачу - получить квантовую интерференцию фотонов на огромных расстояниях, например, космических, которые ранее никогда не использовались в исследованиях.
Для этого группа ученых под руководством Пауло Виллореси воспользовалась телескопом, расположенным в обсерватории лазерной телеметрии в Матере. Они направили пучок света от устройства к орбитальному спутнику, который оснащен отражателями. Затем специалисты разделили направленный фотонный поток на две части, каждая из которых стала своего рода альтернативным состоянием существования фотона. Известной моделью одновременного существования двух состояний является кот Шредингера, представляющий собой суперпозицию — смешение состояния живого и мертвого кота в одно и то же время.
Ученым удалось добиться того, что фотонные потоки, добравшись до отражателя, вернулись обратно в оптическую систему обсерватории, где специалисты и наблюдали квантовую интерференцию. При этом общее расстояние, которое преодолели фотоны, достигло пяти тысяч километров.
Физики отмечают, что в дальнейшем такой способ квантовой криптографии можно будет использовать для передачи особо секретной информации.
