Фізики зробили квантову телепортацію рекордно надійною

Фізики з Токіо і Майнца зуміли зробити квантову телепортацію фотонів рекордно надійною - в розробленій вченими системі до мети доходять 80% фотонів на відміну звичайних одного-двох. Опис нового методу надруковано в журналі Nature, резюме експерименту можна прочитати на сайті університету Гутенберга.

Квантовою телепортацією позначають передачу квантового стану на відстань по звичних (класичних) каналах. Вона вимагає присутності у відправника (Аліси) і одержувача (Боба) пари квантово заплутаних часток (у цьому випадку - фотонів), які працюють як допоміжні.

Проходить вона зазвичай таким чином: носій квантового стану (в даному випадку одиничний фотон в суперпозиції двох станів з різним часом приходу) вимірюють разом з допоміжним фотоном із заплутаної пари. Отриманий результат відправляють Бобу. Боб маніпулює власним заплутаним фотоном тим способом, який підказує прийнятий від Аліси результат вимірювання. Завдяки цьому Боб отримує фотон з квантовим станом, ідентичним тому, який був у фотона Аліси до вимірювання. Таким чином, телепортація відбулася.

Головним дефектом нинішніх механізмів квантової телепортації є ненадійність цього процесу. Перше кращі системи успішно передають лише один із сотні фотонів, які в них потрапляють. Вчені з Токіо і Майнца зуміли у вісімдесят разів поліпшити цю цифру за рахунок того, що вони використовували інший метод вимірювання, яке проводить Аліса і Боб. Грубо спрощуючи, можна вказати, що їх метод має на увазі стиск світла перед вимірюванням, через який фотони з різним часом приходу (які є носіями) однаково добре досліджуються Алісою.

Додамо, що квантова телепортація має ключове значення для створення квантового зв'язку. Подібний зв'язок вважають абсолютно надійним, оскільки вона не може бути перехоплена злочинцями без виявлення втручання.

Нагадаємо, що наприкінці липня студенти-фізики з Лейчестерського універститету у Великобританії розрахували, скільки часу буде потрібно для пересилання даних, необхідних для телепортації людини з поверхні Землі на космічну станцію на геостаціонарній орбіті.