RU2591202C1 - Method of non-local information transmission - Google Patents

Method of non-local information transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2591202C1
RU2591202C1 RU2015113804/07A RU2015113804A RU2591202C1 RU 2591202 C1 RU2591202 C1 RU 2591202C1 RU 2015113804/07 A RU2015113804/07 A RU 2015113804/07A RU 2015113804 A RU2015113804 A RU 2015113804A RU 2591202 C1 RU2591202 C1 RU 2591202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photons
entangled
quantum
pair
photon
Prior art date
Application number
RU2015113804/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Витальевич Коннов
Original Assignee
Сергей Витальевич Коннов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Витальевич Коннов filed Critical Сергей Витальевич Коннов
Priority to RU2015113804/07A priority Critical patent/RU2591202C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591202C1 publication Critical patent/RU2591202C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

FIELD: communication.
SUBSTANCE: invention relates to equipment and can be used in optical communication systems. For the purpose of non-local information transmission two sources of photons emit photons in pairs in intricate quantum-mechanical state, direct photons from each pair of one source onto one of two optically transparent thermoluminescent crystals containing quantum-mechanical convoluted between them electronic colouring centres, and convoluted to those photons paired photons are directed to a measuring device, modulating information in accordance with one of the transmitted binary symbols; photons from each pair of the second source are directed to the second optically transparent thermoluminescent crystal, and convoluted to those photons paired photons are delivered to the detecting device in such a way, that at one value of the binary symbol the interference pattern is disturbed, while at the other value it is restored. Information highlighting is performed at the detecting device as per the interference pattern state.
EFFECT: technical result is noise-immunity improvement.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при передаче информации на расстояние на основе нелокальной квантовой корреляции между частицами, одними из которых являются электронные центры окраски, а другими фотоны.The invention relates to communication technology and can be used to transmit information over a distance based on a nonlocal quantum correlation between particles, some of which are electronic color centers and other photons.

Известен способ передачи информации на основе нелокальной квантовой корреляции между частицами в перепутанном квантово-механическом состоянии. Для этого излучают фотоны посредством источника фотонов, направляют их по пространственному пути на передающую и приемную стороны, удаленные от источника фотонов, на передающей стороне модулируют фотоны в соответствии с передаваемыми двоичными символами «1» или «0», а на приемной стороне выделяют информацию. Фотоны излучают попарно в перепутанном по поляризации квантово-механическом состоянии, направляют их на свой пространственный путь распространения передающей стороны и приемной стороны таким образом, что между фотонами каждой пары существует нелокальная квантовая корреляция. Выделение информации осуществляют на приемной стороне по их интерференционной картине [1].A known method of transmitting information based on non-local quantum correlation between particles in an entangled quantum-mechanical state. To do this, photons are emitted by a photon source, directed along a spatial path to the transmitting and receiving sides, remote from the photon source, photons are modulated on the transmitting side in accordance with the transmitted binary symbols “1” or “0”, and information is extracted on the receiving side. Photons emit pairwise in a quantum-mechanical state mixed up in polarization, direct them to their spatial path of propagation of the transmitting side and the receiving side so that there is a nonlocal quantum correlation between the photons of each pair. Information is allocated on the receiving side according to their interference pattern [1].

Известен способ передачи информации с использованием фотонов. В способе для каждой частицы из пары, испущенной когерентным источником квантовых частиц, формируют направленные на передающую и принимающую стороны пространственные пути распространения суперпозиционного состояния с возможностью получения между парными частицами взаимной интерференции как на передающей, так и на принимающей стороне. На передающей стороне все пришедшие к ней пространственные пути распространения модулируют и после этого сводят в детекторе квантовых частиц. Информацию кодируют и передают в виде двоичных сигналов. На передающей стороне осуществляют модуляцию с помощью физического воздействия так, что происходит нарушение интерференционной картины либо восстановление интерференционной картины на принимающей стороне. Выделение информации осуществляют по наличию или отсутствию интерференционной картины [2].A known method of transmitting information using photons. In the method, for each particle from a pair emitted by a coherent source of quantum particles, spatial propagation paths of the superposition state are directed to the transmitting and receiving sides, with the possibility of obtaining mutual interference between the paired particles on both the transmitting and receiving sides. On the transmitting side, all spatial propagation paths that came to it modulate and then reduce them in a quantum particle detector. Information is encoded and transmitted in the form of binary signals. On the transmitting side, modulation is performed by means of physical action so that a disturbance of the interference pattern occurs or the interference pattern is restored on the receiving side. Information is distinguished by the presence or absence of an interference pattern [2].

Недостатками указанных способов является необходимость наличия классических линий связи между передающей и приемной сторонами.The disadvantages of these methods is the need for classic communication lines between the transmitting and receiving sides.

Под классическими линиями связи подразумеваются любая коммуникативная среда, по которой физически можно передавать фотоны, распределяя их между передающей и приемной сторонами, например свободное пространство или оптоволокно.Classical communication lines are understood as any communication medium through which it is physically possible to transmit photons, distributing them between the transmitting and receiving sides, for example, free space or optical fiber.

Известен способ и устройство дистанционной связи при интерпретации термолюминесцентных или фотолюминесцентных сигналов, вызванных запутанными захваченными электронами. Два образца из термолюминесцентного (или фотолюминесцентного) материала были облучены тормозным излучением с целью создания запутанных ловушек - электронных центров окраски. Запутанные таким образом образцы были затем пространственно разнесены. Один из образцов - «ведущий» подвергают нагреву с выстраиванием кривой этого нагрева. Одновременно с этим у второго - «ведомого» образца, который не нагревают, наблюдают высвечивание, интенсивность которого повторяет кривую нагрева «ведущего» образца. В этом случае стимуляция излучения происходит при тепловой энергии, приблизительно равной энергии опорожнения ловушек. Стимуляция роста температуры в «ведущем» образце вызывает свечение удаленного «ведомого» запутанного образца, которое воспроизводится независимо от расстояния [3].A known method and device for remote communication in the interpretation of thermoluminescent or photoluminescent signals caused by entangled captured electrons. Two samples of thermoluminescent (or photoluminescent) material were irradiated with bremsstrahlung in order to create entangled traps - electronic color centers. Entangled in this way, the samples were then spatially separated. One of the samples - the "leader" is subjected to heating with building a curve of this heating. At the same time, in the second, “driven” sample, which is not heated, the emission is observed, the intensity of which repeats the heating curve of the “leading” sample. In this case, the stimulation of radiation occurs at thermal energy approximately equal to the energy emptying the traps. Stimulation of temperature increase in the “leading” sample causes the glow of the remote “slave” entangled sample, which is reproduced regardless of the distance [3].

Недостатками этого способа является то, что тепловая стимуляции приводит к высвечиванию «ведущего» образца, вследствие чего происходит опорожнение центров окраски в обоих образцах, что ведет к декогеренции - нарушению когерентного суперпозиционного состояния и, в итоге, полной невозможности их дальнейшего использования для передачи информации на основе нелокальной квантовой корреляции, кроме того, процесс интерпретации сигналов крайне сложен из-за невозможности применения в этом способе принципов бинарного кодирования информации.The disadvantages of this method is that thermal stimulation leads to the highlighting of the "leading" sample, resulting in emptying of the color centers in both samples, which leads to decoherence - a violation of the coherent superposition state and, as a result, the complete impossibility of their further use to transmit information to the basis of nonlocal quantum correlation, in addition, the process of interpreting signals is extremely complicated due to the impossibility of applying the principles of binary coding of information in this method.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является передача информации без применения классических линий связи, а также исключение тепловой стимуляции как фактора, приводящего к высвечиванию и, следовательно, нарушению когерентного суперпозиционного состояния центров окраски.The technical result to which this invention is directed is the transmission of information without the use of classical communication lines, as well as the exclusion of thermal stimulation as a factor leading to highlighting and, therefore, violation of the coherent superpositional state of color centers.

Данный технический результат достигается за счет того, что двумя источниками фотонов излучают фотоны попарно в запутанном квантово-механическом состоянии, направляют фотоны из каждой пары одного источника на один из двух оптически прозрачных термолюминесцентных кристаллов, содержащих квантово-механически запутанные между ними электронные центры окраски, а запутанные с этими фотонами парные фотоны направляют на измерительное устройство, модулирующее информацию в соответствии с одним из передаваемых двоичных символов, фотоны из каждой пары второго источника направляют на второй оптически прозрачный термолюминесцентный кристалл, а запутанные с этими фотонами парные фотоны направляют на детектирующее устройство таким образом, что при одном значении двоичного символа происходит нарушение интерференционной картины, а при другом его значении - восстановление интерференционной картины, выделение информации осуществляют на детектирующем устройстве по состоянию интерференционной картины, а также за счет того, что образование квантово-механически запутанных электронных центров окраски между двумя оптически прозрачными термолюминесцентными кристаллами осуществляют путем одновременного и совместного облучения последних запутанными рентгеновскими или гамма-квантами, а оптически прозрачные термолюминесцентные кристаллы изготавливают из легированного фторида лития.This technical result is achieved due to the fact that two photon sources emit photons in pairs in an entangled quantum mechanical state, direct photons from each pair of one source to one of two optically transparent thermoluminescent crystals containing quantum mechanically entangled electronic color centers between them, and paired photons entangled with these photons are sent to a measuring device that modulates information in accordance with one of the transmitted binary symbols, photons from each the second pair of the second source is sent to the second optically transparent thermoluminescent crystal, and the paired photons entangled with these photons are sent to the detection device in such a way that at one value of the binary symbol the interference pattern is violated, and at its other value, the interference pattern is restored, information is extracted on the detecting device according to the state of the interference pattern, and also due to the fact that the formation of quantum-mechanically entangled electron color centers between two optically transparent thermoluminescent crystals are carried out by simultaneously and co-irradiating the latter with entangled x-ray or gamma rays, and optically transparent thermoluminescent crystals are made of doped lithium fluoride.

На чертежах показана одна из возможных схем принципа реализации предлагаемого способа передачи информации. Сущность изобретения поясняется на фиг. 1-2, иллюстрирующих принцип реализации, где на фиг. 1 - иллюстрируется схема передатчика, а на фиг. 2 приемника информации по предложенному способу. Схема включает: 1-1′ - компьютеры, содержащие все необходимые элементы, например К-кодер (на фиг. 1) и Д-декодер (на фиг. 2) информации в двоичные символы, систему отображения информации в удобном для пользователя виде, 2 - измерительное устройство, 3-3′ - оптически прозрачные термолюминесцентные кристаллы, содержащие квантово-механически запутанные между ними электронные центры окраски, 4-4′ - источники запутанных парных фотонов, 5 - устройства для направления распространения фотонов по определенному пути, например зеркала или световоды, 6-7-8-9-10-11 - фотоны и пути/направления их распространения (показаны большими стрелками), 12 - поляризационный светоделитель, 13 - детектирующее устройство, 14-фазовая пластина.The drawings show one of the possible schemes for the principle of implementation of the proposed method for transmitting information. The invention is illustrated in FIG. 1-2 illustrating the implementation principle, where in FIG. 1 illustrates a transmitter circuit, and FIG. 2 receivers of information on the proposed method. The scheme includes: 1-1 ′ - computers containing all the necessary elements, for example, a K-encoder (in Fig. 1) and a D-decoder (in Fig. 2) information in binary characters, a system for displaying information in a user-friendly form, 2 - measuring device, 3-3 '- optically transparent thermoluminescent crystals containing quantum mechanically entangled electronic color centers between them, 4-4' - sources of entangled pair photons, 5 - devices for directing the propagation of photons along a specific path, for example mirrors or optical fibers , 6-7-8-9-10-11 - photons and paths / directions of their propagation (shown by large arrows), 12 - polarizing beam splitter, 13 - detecting device, 14-phase plate.

В 1935 г. Эйнштейн, Подольский и Розен написали статью [4], в которой поставили под сомнение истинность концепции запутывания, следующей из теории, и предположили существование "скрытых переменных" для объяснения запутывания. В 1962 г. Дж. С.Белл [5] математически показал, что эксперименты могли бы показать истинность предсказаний квантовой механики. В 1980 г. А. Аспек [6], применив критерий Белла, экспериментально показал, что феномен запутывания фотонов подчиняется правилам квантовой механики. В период 1990-2000 г. некоторые экспериментаторы также показали, что запутанные фотоны, генерируемые нелинейными кристаллами, могли оставаться запутанными на расстоянии до 10 км [7]. Последние эксперименты показали возможность передачи запутанного состояния через спутник на расстояние 144 км [8]. Физический эффект состоял в том, что мгновенное разрушение запутанного состояния, обусловленное измерением поляризации одного из фотонов, приводило к немедленной фиксации поляризации другого фотона в соответствии с законами квантовой механики. Были также осуществлены эксперименты по квантовой телепортации [9]. При этом теоретически было изучено [10] и продемонстрировано экспериментально [11] переключение запутывания, состоящее в передаче запутывания от одной совокупности частиц к другой. В настоящее время считается, что невозможность передачи информации через запутанные состояния была обусловлена тем, что сами по себе запутанные состояния дают симметричную вероятностную картину наблюдения измеренной поляризации. Другими словами, вероятность поляризации квантовой частицы (фотона) вверх равнялась 50% и в низ также - 50%. В таких условиях выделить информацию через измерения на передатчике приемником было невозможно. Возможность передачи информации появляется в том случае, если объединить квантовый эффект запутанных состояний с эффектом коллапса волновой функции, в таком варианте исполнения появляется возможность на приемнике выделять информацию через наблюдение интерференционной картины [1, 2]. В теории квантовой механики группа запутанных частиц, будучи в отдельных физических местах, находится в том же самом квантовом состоянии (Гильбертово пространство) и описывается общей волновой функцией [4, 5, 6, 7]. Сюда же можно и отнести перепутанные состояния, возникающие в системе, состоящей из двух или более подсистем. В простейшем случае чистого состояния составной системы перепутанность состоит в невозможности факторизации волновой функции системы, т.е. в невозможности представить ее в виде произведения волновых функций ее подсистем. Однако, даже если начальное состояние факторизовано, то после взаимодействия подсистем друг с другом или через окружение их состояние становится перепутанным. Поэтому наиболее легко перепутать вначале независимые запутанные подсистемы и перевести в перепутанное состояние системы. В таком состоянии подсистемы описываются только матрицей плотности, в то время как система в целом характеризуется либо волновой функцией, либо нефакторизуемой матрицей плотности. Существует достаточно много способов создания перепутанных состояний. Во-первых, это может быть физический процесс, в результате которого возникают перепутанные состояния, другими словами, источник перепутанных состояний. Здесь следует упомянуть о процессе спонтанного параметрического рассеяния (СПР) света, имеющего место в нелинейных средах без центра инверсии. Бифотонное поле, возникающее в таком процессе, состоит из пар, коррелированных по времени, поляризации, частотам и месту рождения фотонов. На основе такого двухфотонного поля можно приготовить состояния, перепутанные не только по непрерывным переменным, импульсу или координате, но и по дискретным, например по поляризации. Другой способ заключается в приготовлении перепутанных состояний из первоначально независимых, например состояний атомов, ионов или мезоскопических объектов. Оказывается, что управление над процессом перепутывания возможно осуществить при помощи оптического излучения. Такая идея лежит в основе создания квантового повторителя (quantum repeater) - устройства, позволяющего передавать перепутанные состояния на большие расстояния [12]. Эксперименты показывают, что измерения поляризации фотона приводят к коллапсу его волновой функции, что, в свою очередь, предопределяет его поведение в момент наблюдения интерференции. В этом случае интерференция исчезает [13]. В работе [14] описаны эксперименты, а в дальнейшем на их основе был выдан патент [3] с пространственно-разделенными запутанными ТЛД - кристаллами (кристаллами для термолюминесцентной дозиметрии), находящимися в Батон-Руж, Луизиана (США) и Живарлэ (Франция) на расстоянии 8182 км. Чипы (английское chip, буквально - обломок, осколок, кусочек) из легированного фторида лития были облучены тормозным излучением с целью создания запутанных ловушек (центров окраски) в смежных ТЛД-кристаллах на медицинском ускорителе. Один из этих образцов был затем отправлен в Батон-Руж, а его запутанный партнер остался в Живарлэ. Подогрев образца, находящегося в Батон-Руж, производился в соответствии с температурой другого (запутанного с первым) образца, которая фотоумножителем измерялась в Живарлэ и была равна температуре окружающей среды. Были получены, в силу квантовых корреляций запутанных состояний электронов, сигналы при нарастании, а затем убывании (вследствие отключения подогревающего устройства в Батон-Руж) температуры (от 140 до 240°C). Момент, когда в Батон-Руж был достигнут максимум температуры ТЛД, точно соответствовал моменту максимума корреляции сигнала фотоэлектронного умножителя, записанного в Живарлэ.In 1935, Einstein, Podolsky, and Rosen wrote an article [4] in which they questioned the truth of the concept of entanglement, which follows from the theory, and suggested the existence of “hidden variables” to explain entanglement. In 1962, J. S. Bell [5] mathematically showed that experiments could show the truth of the predictions of quantum mechanics. In 1980, A. Aspek [6], using the Bell criterion, experimentally showed that the phenomenon of photon entanglement obeys the rules of quantum mechanics. In the period 1990–2000, some experimenters also showed that entangled photons generated by nonlinear crystals could remain entangled at a distance of up to 10 km [7]. Recent experiments have shown the possibility of transmitting an entangled state through a satellite to a distance of 144 km [8]. The physical effect was that the instantaneous destruction of the entangled state caused by measuring the polarization of one of the photons led to the immediate fixation of the polarization of the other photon in accordance with the laws of quantum mechanics. Quantum teleportation experiments were also carried out [9]. In this case, entanglement switching consisting in the transfer of entanglement from one set of particles to another was theoretically studied [10] and experimentally demonstrated [11]. Currently, it is believed that the impossibility of transmitting information through entangled states was due to the fact that entangled states themselves give a symmetric probabilistic picture of the observation of measured polarization. In other words, the probability of polarization of a quantum particle (photon) upward was 50% and downward also 50%. In such conditions, it was impossible to isolate information through measurements at the transmitter by the receiver. The possibility of transmitting information appears if the quantum effect of entangled states is combined with the effect of the collapse of the wave function; in this embodiment, it is possible to extract information at the receiver through observation of the interference pattern [1, 2]. In the theory of quantum mechanics, a group of entangled particles, being in separate physical places, is in the same quantum state (Hilbert space) and is described by a common wave function [4, 5, 6, 7]. This can also include entangled states that arise in a system consisting of two or more subsystems. In the simplest case of a pure state of a composite system, entanglement consists in the impossibility of factorizing the wave function of the system, i.e. the impossibility of presenting it as a product of the wave functions of its subsystems. However, even if the initial state is factorized, then after the interaction of the subsystems with each other or through the environment, their state becomes confused. Therefore, it is most easy to confuse at first independent entangled subsystems and translate into an entangled state of the system. In this state, the subsystems are described only by the density matrix, while the system as a whole is characterized by either a wave function or a non-factorizable density matrix. There are many ways to create confused states. Firstly, it can be a physical process, as a result of which entangled states arise, in other words, the source of entangled states. Here we should mention the process of spontaneous parametric scattering (SPR) of light, which takes place in nonlinear media without an inversion center. The biphoton field that arises in such a process consists of pairs correlated in time, polarization, frequencies and photon production site. Based on such a two-photon field, it is possible to prepare states confused not only by continuous variables, momentum, or coordinate, but also by discrete ones, for example, by polarization. Another way is to prepare entangled states from initially independent states, for example, states of atoms, ions, or mesoscopic objects. It turns out that control over the entanglement process can be carried out using optical radiation. Such an idea underlies the creation of a quantum repeater — a device that allows the transmission of entangled states over long distances [12]. Experiments show that measurements of the polarization of a photon lead to the collapse of its wave function, which, in turn, predetermines its behavior at the moment of observation of interference. In this case, the interference disappears [13]. Experiments were described in [14], and subsequently a patent was issued based on them [3] with spatially separated entangled TLD crystals (crystals for thermoluminescent dosimetry) located in Baton Rouge, Louisiana (USA) and Givarlet (France) at a distance of 8182 km. Chips (English chip, literally - a chip, fragment, piece) of doped lithium fluoride were irradiated with bremsstrahlung in order to create entangled traps (color centers) in adjacent TLD crystals at a medical accelerator. One of these samples was then sent to Baton Rouge, and his intricate partner remained in Zhivarle. The heating of the sample located in Baton Rouge was carried out in accordance with the temperature of another (confused with the first) sample, which was measured by the photomultiplier in Givarlet and was equal to the ambient temperature. Due to quantum correlations of entangled states of electrons, signals were obtained with increasing (and then decreasing) (due to disconnection of the heating device in Baton Rouge) temperatures (from 140 to 240 ° C). The moment when the TLD temperature maximum was reached in Baton Rouge exactly corresponded to the moment of the maximum correlation of the signal of the photoelectron multiplier recorded in Givarlet.

Термолюминесценция происходит в материалах, содержащих включения, или примеси других атомов, или атомы легирующих веществ. Такие материалы являются диэлектриками и обладают свойством сохранять влияние, вызванное облучением рентгеновскими или гамма-лучами. Это влияние может сохраняться годами и используется для геологической и археологической датировки. Искусственные материалы используются в термолюминесцентной дозиметрии для измерения ионизирующих излучений. При нагревании энергия высвобождается в виде света. В описываемом эксперименте были использованы кристаллы именно дозиметрического типа. Сама термолюминесценции описывается в терминах зонной теории, как сформулировано ниже [15]:Thermoluminescence occurs in materials containing inclusions, or impurities of other atoms, or atoms of alloying substances. Such materials are dielectrics and have the property of retaining the effect caused by irradiation with x-ray or gamma rays. This influence can persist for years and is used for geological and archaeological dating. Artificial materials are used in thermoluminescent dosimetry to measure ionizing radiation. When heated, energy is released in the form of light. In the described experiment, crystals of precisely the dosimetric type were used. Thermoluminescence itself is described in terms of band theory, as formulated below [15]:

- Ионизация атомной решетки, обусловленная рентгеновским или гамма-излучением, высвобождает некоторые электроны из зоны валентности.- Ionization of the atomic lattice, due to x-ray or gamma radiation, releases some electrons from the valence band.

- Образуются дырки, а электроны переходят в энергетическую область зоны проводимости.- Holes form, and electrons pass into the energy region of the conduction band.

- Эти электроны затем улавливаются ловушками, образованными включениями, атомами примесей или атомами легирующего вещества в запрещенной зоне. Там они сохраняются в метастабильном состоянии.- These electrons are then captured by traps formed by inclusions, impurity atoms or dopant atoms in the band gap. There they are stored in a metastable state.

- Такое метастабильное состояние, в зависимости от типа материала, может сохраняться от очень короткого промежутка времени до тысяч лет.- Such a metastable state, depending on the type of material, can persist from a very short period of time to thousands of years.

- Тепловая (в случае термически стимулированного обесцвечивания - ТСЛ) или оптическая (в случае оптически стимулированного обесцвечивания - ОСЛ) энергия позволяет электронам вырваться из ловушек. Тогда они возвращаются в зону валентности, излучая свет, в этом и состоит феномен термолюминесценции.- Thermal (in the case of thermally stimulated discoloration - TSL) or optical (in the case of optically stimulated discoloration - OSL) energy allows electrons to escape from traps. Then they return to the valence band, emitting light, and this is the phenomenon of thermoluminescence.

Ловушкам (центрам окраски) требуется различная тепловая (ТСЛ) или оптическая (ОСЛ) энергия для высвобождения электронов в зависимости от их энергетической "глубины". "Мелкие" ловушки окажутся пустыми при низкой температуре (140°C и выше) или частоте фотонов, "глубокие" ловушки требуют более высокой температуры (240°C и выше) или частоты фотонов. Тормозное излучение - это электромагнитное излучение, генерируемое при ускорении заряженной частицы, например электрона, который отклоняется другой заряженной частицей, такой, например, как атомное ядро. Его открыл в 1888 Никола Тесла. Эффект тормозного излучения сегодня больше всего используется в процессах излучения, вызванных замедлением заряженной частицы при отклонении ее другой заряженной частицы. В представленных экспериментах [14] излучение обусловлено лучом высокоэнергетических электронов, бомбардирующих мишень из вольфрама. Поскольку один электрон создает несколько фотонов одновременно, эти фотоны в соответствии с квантовой механикой оказываются запутанными. Будучи статистически распределенными в конусе, запутанные фотоны могут сталкиваться с частицами, переключать свое запутывание с ядрами или электронами атомов. Ускорители электронов таким образом оказываются эффективным средством для облучения термолюминесцентных материалов, в процессе которого могут сохраняться запутанные электроны.Traps (color centers) require different thermal (TSL) or optical (OSL) energy to release electrons, depending on their energy "depth". The shallow traps will be empty at low temperature (140 ° C and above) or the photon frequency, while the deep traps will require a higher temperature (240 ° C and above) or the photon frequency. Bremsstrahlung is electromagnetic radiation generated by the acceleration of a charged particle, such as an electron, which is deflected by another charged particle, such as an atomic nucleus. It was opened in 1888 by Nikola Tesla. The bremsstrahlung effect is most commonly used today in radiation processes caused by the deceleration of a charged particle when its other charged particle deflects. In the presented experiments [14], the radiation is caused by a beam of high-energy electrons bombarding a tungsten target. Since one electron creates several photons at the same time, these photons are confused in accordance with quantum mechanics. Being statistically distributed in a cone, entangled photons can collide with particles, switch their entanglement with nuclei or electrons of atoms. Electron accelerators thus turn out to be an effective means for irradiating thermoluminescent materials, during which entangled electrons can be stored.

Экспериментальным путем выяснилось, что свет, магнитные и электрические поля не вызывают декогеренции, способной разрушить связи между запутанными электронными центрами окраски в термолюминесцентном кристалле, поскольку образцы, совместно облученные за несколько месяцев до описываемых экспериментов, генерировали интенсивный отклик. Очень большое число одиночных электронов одного кристалла запутаны с электронами другого кристалла и "хранятся" в относительно свободном от декогеренции пространстве центров окраски. Выяснилось, что ловушки ведут себя очень сходно с резонансными полостями в квантовой электродинамике. Описываемые эксперименты представляют собой практическое проявление феномена запутывания в квантовой механике. Две частицы называют запутанными, когда они испущены одновременно и обладают общей волновой функцией, например фотоны, испущенные ядром или электроном, причем фотоны временно интерферируют между собой. Такие частицы являются квантово-взаимосвязанными, так что взаимодействие с одной из них немедленно "чувствуется" запутанным партнером. Запутывание между двумя частицами может быть переключено на две другие частицы. Запутанные частицы, такие как электроны, могут "сохраняться" в ионных или примесных ловушках (центрах окраски) термолюминесцентных материалов и оставаться изолированными от влияния декогеренции со стороны окружения ловушек в течение значительных промежутков времени. Центрами окраски являются примесные атомы и ионы (ловушки, дефекты), захватившие электрон или дырку, в результате чего изменяются полоса поглощения вещества и его окраска. Первоначально термин "центры окраски" относился только к так называемым F-центрам, обнаруженным впервые в 30-х гг. 20 в. в кристаллах галогенидов щелочных металлов и представляющим собой анионные вакансии, захватившие электрон. В дальнейшем под центрами окраски стали понимать любые точечные дефекты, поглощающие свет вне области собственного поглощения, - катионные и анионные вакансии, междоузельные ионы, а также примесные атомы и ионы. Центры окраски обнаруживаются во многих неорганических кристаллах и стеклах, а также в природных минералах. Центры окраски могут быть разрушены при нагревании ТСЛ - (термически стимулированная люминесценция) или воздействии света ОСЛ - (оптически стимулированная люминесценция), соответствующего спектральной области поглощения самих центров окраски [16,17]. Под действием тепла (в случае ТСЛ) или света (в случае ОСЛ) один из носителей заряда, например электрон, освобождается из захватившего его дефекта и рекомбинирует с дыркой. Примесные атомы и ионы также могут захватывать электрон или дырку, в результате чего изменяют полосу поглощения вещества и его окраску. В рамках макроскопического подхода (теория Максвелла) для света существует поляризация электрически упругого смещения. В процессе вынужденных (под действием падающей световой волны) колебаний электронов с частотой вынуждающей силы периодически изменяются дипольные электрические моменты атомов, частота которых тоже равна вынуждающей силы. Среднее расстояние между атомами вещества много меньше протяженности одного цуга волн. Следовательно, вторичные волны, излучаемые большим числом соседних атомов, когерентны как между собой, так и с первичной волной. При сложении этих волн они интерферируют, в результате этой интерференции и получаются все наблюдаемые оптические явления, связанные с взаимодействием света с веществом. Оптический электрон совершает вынужденные колебания под действием возвращающей упругой силы и силы сопротивления. Под действием этих сил электроны и ионы вещества совершают вынужденные гармонические колебания (осциллируют) с частотой падающей волны, излучая при этом вторичные волны с теми же параметрами [18].It was found experimentally that light, magnetic and electric fields do not cause decoherence, which can destroy the bonds between entangled electronic color centers in a thermoluminescent crystal, since the samples irradiated several months before the described experiments generated an intense response. A very large number of single electrons of one crystal are entangled with the electrons of another crystal and are “stored” in the space of color centers relatively free from decoherence. It turned out that the traps behave very similarly to resonant cavities in quantum electrodynamics. The described experiments are a practical manifestation of the entanglement phenomenon in quantum mechanics. Two particles are called entangled when they are emitted simultaneously and have a common wave function, for example, photons emitted by a nucleus or electron, and the photons temporarily interfere with each other. Such particles are quantum interconnected, so interaction with one of them is immediately “felt” by an intricate partner. Entanglement between two particles can be switched to two other particles. Entangled particles, such as electrons, can be "stored" in ionic or impurity traps (color centers) of thermoluminescent materials and remain isolated from the influence of decoherence from the environment of the traps for significant periods of time. Color centers are impurity atoms and ions (traps, defects) that capture an electron or hole, as a result of which the absorption band of the substance and its color change. Initially, the term "color centers" refers only to the so-called F-centers, discovered for the first time in the 30s. 20 century in alkali metal halide crystals and representing anionic vacancies that capture an electron. Subsequently, color centers became understood as any point defects absorbing light outside the region of intrinsic absorption — cationic and anionic vacancies, interstitial ions, and also impurity atoms and ions. Color centers are found in many inorganic crystals and glasses, as well as in natural minerals. Color centers can be destroyed by heating with TSL - (thermally stimulated luminescence) or exposure to OSL - light (optically stimulated luminescence), which corresponds to the spectral absorption region of the color centers themselves [16, 17]. Under the action of heat (in the case of TSL) or light (in the case of OSL), one of the charge carriers, for example, an electron, is released from the defect that captured it and recombines with the hole. Impurity atoms and ions can also trap an electron or hole, as a result of which they change the absorption band of a substance and its color. In the framework of the macroscopic approach (Maxwell's theory), there is polarization of electrically elastic displacement for light. In the process of forced (under the influence of an incident light wave) oscillations of electrons with the frequency of the driving force, the dipole electric moments of atoms periodically change, the frequency of which is also equal to the driving force. The average distance between atoms of a substance is much less than the length of one wave train. Therefore, secondary waves emitted by a large number of neighboring atoms are coherent both with each other and with the primary wave. When these waves are added, they interfere, as a result of this interference, all the observed optical phenomena associated with the interaction of light with matter are obtained. An optical electron makes forced oscillations under the action of a restoring elastic force and a resistance force. Under the influence of these forces, the electrons and ions of the substance make forced harmonic oscillations (oscillate) with the frequency of the incident wave, while emitting secondary waves with the same parameters [18].

Предлагаемый способ нелокальной передачи информации использует выполнение известных, например, в оптических системах передачи информации операций, которые могут быть реализованы с помощью известных функциональных элементов. Основу предлагаемого способа нелокальной передачи информации составляют экспериментально подтвержденные явления запутанности, квантовой нелокальности запутанных частиц и эффект мгновенного коллапса волновой функции, хорошо известные в квантовой механике.The proposed method for non-local information transfer uses the execution of operations known, for example, in optical information transmission systems, that can be implemented using known functional elements. The basis of the proposed method for nonlocal information transfer is the experimentally confirmed phenomena of entanglement, quantum nonlocality of entangled particles and the effect of instant collapse of the wave function, well known in quantum mechanics.

Предлагаемый способ можно реализовать следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.

1) Запутанная пара фотонов - первая подсистема [12], уничтожение запутанного состояния между ними затрат энергии не требует, поскольку простое измерение хотя бы одного из этих фотонов (например, поглощением в веществе) приводит к коллапсу волновой функции [13];1) An entangled pair of photons is the first subsystem [12]; eliminating an entangled state between them does not require energy, since a simple measurement of at least one of these photons (for example, absorption in a substance) leads to a collapse of the wave function [13];

2) Запутанная пара фотонов - вторая подсистема [12], уничтожение запутанного состояния между ними затрат энергии так же не требует, поскольку простое измерение хотя бы одного из этих фотонов также приводит к коллапсу волновой функции [13];2) An entangled pair of photons is the second subsystem [12]; eliminating the entangled state between them does not require energy either, since a simple measurement of at least one of these photons also leads to the collapse of the wave function [13];

3) Запутанные электронные центры окраски между двумя системами - третья подсистема, уничтожение запутанного состояния между ними требует затрат энергии [3,14].3) Entangled electronic color centers between two systems - the third subsystem, the destruction of an entangled state between them requires energy [3,14].

Фотон из первой подсистемы, в рамках макроскопического подхода [18], взаимодействует с электронными центрами окраски третьей подсистемы одной из систем. Фотон из второй подсистемы, в рамках макроскопического подхода [18], взаимодействует с электронными центрами окраски третьей подсистемы (второй системы). Образованная общая система является перепутанной. Т.е. первая и вторая подсистемы запутываются через окружение - третью подсистему (запутанные электронные центры окраски) двух систем [4,5,6,7,12]. Коллапс фотона одной из подсистем 1 или 2, вызванный его измерением, приводит к коллапсу всех фотонов этих подсистем 1 и 2 [13], но не подсистемы 3, поскольку та изначально являет собой систему и для коллапса ее волновой функции (нарушению когерентного суперпозиционного состояния) требуется затрата энергии [3, 14], по порядку величины равная той, что выделяется при нагреве от 140 до 240°C.A photon from the first subsystem, in the framework of the macroscopic approach [18], interacts with the electronic color centers of the third subsystem of one of the systems. A photon from the second subsystem, in the framework of the macroscopic approach [18], interacts with the electronic color centers of the third subsystem (second system). An educated common system is confused. Those. the first and second subsystems become entangled through the environment — the third subsystem (entangled electronic color centers) of the two systems [4,5,6,7,12]. The collapse of a photon of one of subsystems 1 or 2, caused by its measurement, leads to the collapse of all photons of these subsystems 1 and 2 [13], but not of subsystem 3, since it initially is a system for the collapse of its wave function (violation of a coherent superposition state) energy consumption is required [3, 14], in order of magnitude equal to that released during heating from 140 to 240 ° C.

Перед использованием оптически прозрачных термолюминесцентных кристаллов в передатчике фиг. 1 и приемнике фиг. 2 эти кристаллы одновременно и совместно облучают квантово-механически запутанными рентгеновскими или гамма-квантами, вследствие чего в данных кристаллах образуются квантово-механически запутанные между ними электронные центры окраски. Кристаллы изготавливают из легированного фторида лития по известной и отработанной в промышленности технологии.Before using optically transparent thermoluminescent crystals in the transmitter of FIG. 1 and the receiver of FIG. 2, these crystals are simultaneously and simultaneously irradiated with quantum mechanically entangled x-ray or gamma quanta, as a result of which quantum color-entangled electronic color centers are formed in these crystals. The crystals are made of doped lithium fluoride according to well-known and industry-developed technology.

С помощью источника 4 запутанных парных фотонов (фиг. 1) генерируют пары фотонов в запутанном по поляризации состоянии. Один из фотонов 6 каждой пары с помощью устройства 5 направления распространения фотонов по определенному пути (показаны крупными стрелками) направляют на оптически прозрачный термолюминесцентный кристалл 3, содержащий электронные центры окраски, квантово-механически запутанные с электронными центрами окраски оптически прозрачного термолюминесцентного кристалла 3′ (фиг. 2), а другой фотон 7 с помощью устройства 5 направления распространения фотонов по определенному пути направляют на измерительное устройство 2.Using a source of 4 entangled pair photons (Fig. 1), pairs of photons are generated in an entangled polarization state. One of the photons 6 of each pair with the help of the device 5 of the direction of propagation of photons along a certain path (shown by large arrows) is sent to an optically transparent thermoluminescent crystal 3 containing electronic color centers quantum mechanically entangled with electronic color centers of the optically transparent thermoluminescent crystal 3 ′ . 2), and another photon 7, using a device 5 for propagating photons along a certain path, is sent to measuring device 2.

С помощью источника 4′ запутанных парных фотонов (фиг. 2) генерируют пары фотонов в запутанном по поляризации состоянии. Один из фотонов 8 каждой пары с помощью устройства 5 направления распространения фотонов по определенному пути направляют на оптически прозрачный термолюминесцентный кристалл 3′, содержащий электронные центры окраски, квантово-механически запутанные с электронными центрами окраски оптически прозрачного термолюминесцентного кристалла 3 (фиг. 1), а другой фотон 9 с помощью устройства 5 направления распространения фотонов по определенному пути направляют на поляризационный светоделитель 12. В соответствии с [4,5,6,7,12] подсистему запутанных фотонов 6 и 7 запутывают с подсистемой запутанных фотонов 8 и 9 через подсистему запутанных электронных центров окраски двух систем, образованных кристаллами 3 и 3'. Другими словами, запутанную пару из фотонов 6-7 квантово-механически перепутывают с запутанной парой фотонов 8-9. Фотон 9 через поляризационный светоделитель 12 раздваивают на две «полуволны» 10-11 (показаны крупными стрелками фиг. 2), одну «полуволну» устройством 5 направляют по пути 10 на детектирующее устройство 13, а другую «полуволну» направляют по пути 11 на тот же детектор 13, при необходимости, например, через фазовую пластину 14, обеспечивающую поворот оси ее поляризации на определенный угол с таким условием, что при падении обеих «полуволн» на какую-либо плоскость они интерферируют. Если с кодера К, входящего в конструкцию компьютера 1 передатчика (фиг. 1), не подавать сигнал на измерительное устройство 2 (любое измерительное устройство, например ячейка Поккельса или ячейка Фарадея), то измерения поляризации фотона 7 не происходит, что отвечает модуляции информации в соответствии с передаваемым двоичным символом «0». В этом случае схлопывания волновой функции фотона 7 также не произойдет и, следовательно, запутанная пара фотонов 6-7 остается в перепутанном квантово-механическом состоянии как друг с другом, так и с запутанной парой фотонов 8-9, при этом квантовая корреляция нелокальных волновых функций между этими парами запутанных фотонов сохраняется по меньшей мере до того момента, когда фотоны 6 и 8 из соответствующих запутанных пар не покинут область пространства, занимаемого кристаллом 3 и кристаллом 3′, т.е. пока не прекратят свое взаимодействие в рамках макроскопического подхода с запутанными электронными центрами окраски. В этом случае квантовое состояние фотона 9 не коллапсирует в одно из двух собственных ортогональных состояний поляризации, соответствующих двум возможным результатам измерения, и его «полуволны» (волновые функции) образуют на детекторе 13 интерференционную картину в зависимости от соответствующего выбранного ее параметра, например в виде полос в определенной области экрана детектирующего устройства 13. При этом сигнал, поступающий с детектора 13, декодируют декодером Д, входящим в конструкцию компьютера 1′ приемника (фиг. 2), в соответствии с двоичным символом «0». Если с кодера К, входящего в конструкцию компьютера 1 передатчика (фиг. 1), подать сигнал на измерительное устройство 2, то произойдет измерение поляризации фотона 7, что отвечает модуляции информации в соответствии с передаваемым двоичным символом «1». В этом случае волновая функция фотона 7 коллапсирует в одно из своих состояний. Тогда в соответствии с [13] произойдет коллапс волновых функций всех остальных фотонов 6-8-9, при этом, квантовая корреляция нелокальных волновых функций между запутанными парами, которые состояли из запутанных пар фотонов 6-7 и 8-9, также прекратит свое существование. При этом фотон 9 раздвоиться на «полуволны» не может и, находясь в одном из своих ортогональных состояний с определенной поляризацией достигнет детектора 13, распространяясь только по одному из двух возможных путей 10-11, например 10. Вследствие того, что ему будет не с кем интерферировать, на детекторе 13 будет наблюдаться отсутствие интерференционной картины. При этом сигнал, поступающий с детектора 13, декодируют декодером Д в соответствии с двоичным символом «1». Таким образом, через наблюдение наличия или отсутствия интерференционной картины на детекторе приемника будет возможна передача информации.Using a source of 4 ′ entangled pair photons (Fig. 2), pairs of photons are generated in a state confused by polarization. One of the photons 8 of each pair with the help of a device 5 for propagating photons along a certain path is directed to an optically transparent thermoluminescent crystal 3 ′ containing electronic color centers quantum-mechanically entangled with electronic color centers of the optically transparent thermoluminescent crystal 3 (Fig. 1), and another photon 9 with the help of a device 5 of the direction of propagation of photons along a certain path is sent to a polarizing beam splitter 12. In accordance with [4,5,6,7,12] the subsystem of entangled f 6 and 7 tones tangle with entangled photons subsystem 8 and 9 through the electronic subsystem entangled two systems of color centers formed crystals 3 and 3 '. In other words, an entangled pair of photons 6–7 is quantum-mechanically confused with an entangled pair of photons 8–9. Photon 9 is split through polarizing beam splitter 12 into two “half-waves” 10-11 (shown by large arrows in Fig. 2), one “half-wave” by device 5 is directed along path 10 to detection device 13, and the other “half-wave” is directed along path 11 to the detector 13, if necessary, for example, through a phase plate 14, providing a rotation of the axis of its polarization by a certain angle with the condition that when both half-waves fall on any plane, they interfere. If the encoder K, which is part of the design of transmitter computer 1 (Fig. 1), does not send a signal to measuring device 2 (any measuring device, for example, a Pockels cell or a Faraday cell), then the polarization of photon 7 is not measured, which corresponds to modulation of information in according to the transmitted binary character "0". In this case, the wave function of photon 7 does not collapse, and therefore, an entangled pair of photons 6–7 remains in an entangled quantum-mechanical state both with each other and with an entangled pair of photons 8–9, and the quantum correlation of nonlocal wave functions between these pairs of entangled photons is stored at least until the moment when the photons 6 and 8 of the corresponding entangled pairs do not leave the region of the space occupied by crystal 3 and crystal 3 ′, i.e. until they cease to interact within the framework of the macroscopic approach with entangled electronic color centers. In this case, the quantum state of photon 9 does not collapse into one of two proper orthogonal polarization states corresponding to two possible measurement results, and its “half-waves” (wave functions) form an interference pattern on detector 13 depending on its corresponding parameter, for example, in the form bands in a certain area of the screen of the detecting device 13. In this case, the signal coming from the detector 13 is decoded by the decoder D included in the design of the receiver computer 1 ′ (Fig. 2), in accordance with "0" of binary symbols. If a signal is sent to the measuring device 2 from the encoder K included in the design of the transmitter computer 1 (Fig. 1), then the polarization of the photon 7 will be measured, which corresponds to modulation of the information in accordance with the transmitted binary symbol “1”. In this case, the wave function of photon 7 collapses into one of its states. Then, in accordance with [13], the collapse of the wave functions of all other photons 6–8–9 will occur, and the quantum correlation of nonlocal wave functions between entangled pairs, which consisted of entangled pairs of photons 6–7 and 8–9, will also cease to exist. . In this case, photon 9 cannot be split into “half-waves” and, being in one of its orthogonal states with a certain polarization, it will reach detector 13, propagating along only one of two possible paths 10-11, for example 10. Due to the fact that it will not who interfere, the detector 13 will be observed the absence of interference patterns. In this case, the signal from detector 13 is decoded by decoder D in accordance with the binary symbol “1”. Thus, through the observation of the presence or absence of interference patterns at the detector of the receiver will be possible to transmit information.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

[1] Патент РФ №2235434, кл. Н04В 10/30, 2004.[1] RF patent No. 2235434, cl. HB04 10/30, 2004.

[2] Патент РФ №2465730, кл. Н04В 10/24, 2006.[2] RF patent No. 2465730, cl. HB04 10/24, 2006.

[3] Патент US №8391721, кл. Н04В 10/00, 2013.[3] US Patent No. 8391721, cl. HB04 10/00, 2013.

[4] Einstein A., Podolsky В., Rosen N., «Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?)), Phys. Rev. 47, 777, 1935.[4] Einstein A., Podolsky B., Rosen N., “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?)), Phys. Rev. 47, 777, 1935.

[5] Bell J.S., «Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics)), New York, Cambridge University Press, 1993.[5] Bell J.S., “Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics)), New York, Cambridge University Press, 1993.

[6] Aspect A., «Trois tests expérimentaux des inégalités de Bell parmesure de correlation de polarisation de photons», Doctoral Dissertation, UniversitéParis-Orsay, ler Février 1983.[6] Aspect A., “Trois tests expérimentaux des inégalités de Bell parmesure de correlation de polarization de photons”, Doctoral Dissertation, Université Paris-Orsay, ler Février 1983.

[7] Townsend P.D., Rarity J.G., Tapster P.R., «Single Photon Interference in 10 km Long Optical-Fiber», Electronics Letters, V. 29, p.634,1993. [8] R. Ursin et al., "Space-Quest, Experiments with Quantum Entanglement in Space," Euro Physics News, DOI: 10.1051/ epn/2009503.[7] Townsend P.D., Rarity J.G., Tapster P.R., “Single Photon Interference in 10 km Long Optical-Fiber”, Electronics Letters, V. 29, p. 634,1993. [8] R. Ursin et al., "Space-Quest, Experiments with Quantum Entanglement in Space," Euro Physics News, DOI: 10.1051 / epn / 2009503.

[9] Bennett C.H. et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and EPR Channels", Phys. Rev. Lett. vol. 70, pp 1895-1899,1993. [10] Bouda J. and Buzek V. "Entanglement swapping between multi-qubit systems" J.Phys. A: Math. Gen. 34, 4301-4311, 2001.[9] Bennett C.H. et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and EPR Channels", Phys. Rev. Lett. vol. 70, pp 1895-1899,1993. [10] Bouda J. and Buzek V. "Entanglement swapping between multi-qubit systems" J.Phys. A: Math. Gen. 34, 4301-4311, 2001.

[11] De Riedmatten H. et al. "Long-distance entanglement swapping with photons from separated sources", Phys. Rev., A71, 050302, 2005.[11] De Riedmatten H. et al. "Long distance entanglement swapping with photons from separated sources", Phys. Rev., A71,050302, 2005.

[12]. P. van Loock, T.D. Ladd, K. Sanaka, F. Yamaguchi, Kae Nemoto, W.J. Munro, and Y. Yamamoto, Hybrid Quantum Repeater Using Bright Coherent Light, Phys. Rev. Lett. 96, p.240501, (2006).[12]. P. van Loock, T.D. Ladd, K. Sanaka, F. Yamaguchi, Kae Nemoto, W.J. Munro, and Y. Yamamoto, Hybrid Quantum Repeater Using Bright Coherent Light, Phys. Rev. Lett. 96, p. 240501, (2006).

[13] J. Baldzuhn, E. Mohler and W. Martienssen. A wave-particle delayed-choice experiment with a single-photon state. Zeitschrift fuer PhysikBCondensed Matter, 77(2):347-352,June 1989.[13] J. Baldzuhn, E. Mohler and W. Martienssen. A wave-particle delayed-choice experiment with a single-photon state. Zeitschrift fuer PhysikBCondensed Matter, 77 (2): 347-352, June 1989.

[14] (quant-ph/0611109). Intercontinental quantum liaisons between entangled electrons in ion traps of thermoluminescent crystals. Robert Desbrandes (Louisiana State University) and Daniel L. Van Gent (Oklahoma State University). Endorser: Professor Robert O'Connell (Louisiana State University).[14] (quant-ph / 0611109). Intercontinental quantum liaisons between entangled electrons in ion traps of thermoluminescent crystals. Robert Desbrandes (Louisiana State University) and Daniel L. Van Gent (Oklahoma State University). Endorser: Professor Robert O'Connell (Louisiana State University).

[15] McKeever S.W.S., «Thermoluminescence of solids», Cambridge University Press, 1985.[15] McKeever S.W.S., Thermoluminescence of solids, Cambridge University Press, 1985.

[16] Академия наук СССР. Сибирское отделение. Институт геохимии им. академика А.П. Виноградова. А.И. Непомнящих, Е.А. Раджабов, А.В. Егранов. «Центры окраски и люминесценция кристаллов LiF». Ответственный редактор д-р физ.-мат. Наук, проф. И.А. Парфианович. Издательство «НАУКА», Сибирское отделение. Новосибирск. 1984.[16] USSR Academy of Sciences. Siberian branch. Institute of Geochemistry Academician A.P. Vinogradova. A.I. Nepomnyashchikh, E.A. Radjabov, A.V. Egranov. "Color centers and luminescence of LiF crystals." Executive Editor Dr. Phys. Science, prof. I.A. Parfianovich. Publishing house "SCIENCE", Siberian branch. Novosibirsk 1984.

[17] Физическая энциклопедия. Гл. ред. A.M. Прохоров. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. - Т. 5.[17] Physical Encyclopedia. Ch. ed. A.M. Prokhorov. - M .: Big Russian Encyclopedia, 1998 .-- T. 5.

[18]. Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное агентство по образованию, Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий механики и оптики. М.Н. Либенсон, Е.Б. Яковлев, Г.Д. Шандыбина. "Взаимодействие лазерного излучения с веществом". Санкт-Петербург, 2005.[eighteen]. Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Federal Agency for Education, St. Petersburg State University of Information Technologies, Mechanics and Optics. M.N. Libenson, E.B. Yakovlev, G.D. Shandybina. "Interaction of laser radiation with matter." St. Petersburg, 2005.

Claims (3)

1. Способ нелокальной передачи информации, характеризующийся тем, что двумя источниками фотонов излучают фотоны попарно в запутанном по поляризации квантово-механическом состоянии, при этом фотон из каждой пары одного источника направляют на измерительное устройство, где его модулируют в соответствии с передаваемыми двоичными символами "1" или "0", а фотон из каждой пары второго источника направляют на детектирующее устройство с возможностью выделения информации по наличию или отсутствию интерференционной картины, отличающийся тем, что парный фотон из каждой пары одного источника направляют на один из двух оптически прозрачных термолюминесцентных кристаллов, содержащих квантово-механически запутанные между ними электронные центры окраски, а парный фотон из каждой пары второго источника направляют на второй оптически прозрачный термолюминесцентный кристалл.1. A method of non-local information transfer, characterized in that two photon sources emit photons in pairs in a quantum-mechanical state confused by polarization, while a photon from each pair of one source is sent to a measuring device, where it is modulated in accordance with the transmitted binary symbols "1 "or" 0 ", and a photon from each pair of the second source is sent to a detecting device with the ability to extract information on the presence or absence of an interference pattern, characterized in that a pair photon from each pair of one source is directed to one of two optically transparent thermoluminescent crystals containing quantum mechanically entangled electronic color centers between them, and a pair photon from each pair of the second source is directed to a second optically transparent thermoluminescent crystal. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что образование квантово-механически запутанных электронных центров окраски между двумя оптически прозрачными термолюминесцентными кристаллами осуществляют путем одновременного и совместного облучения последних запутанными рентгеновскими или гамма-квантами.2. The method according to p. 1, characterized in that the formation of quantum-mechanically entangled electronic color centers between two optically transparent thermoluminescent crystals is carried out by simultaneous and co-irradiation of the latter with entangled x-ray or gamma rays. 3. Способ по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что оптически прозрачные термолюминесцентные кристаллы изготавливают из легированного фторида лития. 3. The method according to any one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the optically transparent thermoluminescent crystals are made of doped lithium fluoride.
RU2015113804/07A 2015-04-14 2015-04-14 Method of non-local information transmission RU2591202C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113804/07A RU2591202C1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Method of non-local information transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113804/07A RU2591202C1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Method of non-local information transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2591202C1 true RU2591202C1 (en) 2016-07-20

Family

ID=56412258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015113804/07A RU2591202C1 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Method of non-local information transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591202C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650344C2 (en) * 2016-07-20 2018-04-11 Сергей Витальевич Коннов Method of communication

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465730C1 (en) * 2011-04-12 2012-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" (ООО НИК "Каскад") Method of transmitting information using photons (versions)
RU125795U1 (en) * 2012-09-18 2013-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" INFORMATION TRANSMISSION DEVICE USING SINGLE QUANTUM PARTICLES
RU2517686C2 (en) * 2012-08-31 2014-05-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" Method of transmitting information using single quantum particles (versions)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465730C1 (en) * 2011-04-12 2012-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" (ООО НИК "Каскад") Method of transmitting information using photons (versions)
RU2517686C2 (en) * 2012-08-31 2014-05-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" Method of transmitting information using single quantum particles (versions)
RU125795U1 (en) * 2012-09-18 2013-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательская Компания "Каскад" INFORMATION TRANSMISSION DEVICE USING SINGLE QUANTUM PARTICLES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650344C2 (en) * 2016-07-20 2018-04-11 Сергей Витальевич Коннов Method of communication

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Krenn et al. Quantum communication with photons
US10992391B1 (en) System and method for communication of information using entangled photons
Foot et al. Physics of mirror photons
Paul Introduction to quantum optics: from light quanta to quantum teleportation
Dorai et al. The Development of Quantum Mechanics.
Goyal et al. The effect of turbulence on entanglement-based free-space quantum key distribution with photonic orbital angular momentum
Hippke Searching for interstellar quantum communications
US8184986B2 (en) Detection arrangement
RU2591202C1 (en) Method of non-local information transmission
US7135700B2 (en) Method and system for binary signaling via quantum non-locality
RU2465730C1 (en) Method of transmitting information using photons (versions)
AU2005248906B2 (en) Method and device for remotely communicating by using photoluminescence or thermoluminescence
Newton et al. Quantum secrecy in thermal states II
Ryabtsev et al. Experimental quantum information with single atoms and photons
Michal Quantum technology for military applications
RU2650344C2 (en) Method of communication
RU2702613C2 (en) Method of communication
Koushik et al. A Literature Review on Quantum Experiments at Space Scale—QUESS Satellite
Meyers Free-space and atmospheric quantum communications
Kronberg Vulnerabilities of quantum cryptography on geometrically uniform coherent states
Subotowicz Interstellar communication by neutrino beams
Gabay et al. Effect of turbulence on a quantum-key distribution scheme based on transformation from the polarization to the time domain: laboratory experiment
Bachmann et al. Universal crosstalk of twisted light in random media
Saftoiu et al. Studies of radio emission from neutrino induced showers generated in rock salt
Hentschel et al. Quantum Experiments with Photons Since 1945