Фото: University of Tokyo
Квантовую телепортацию считают важной для нового типа связи
Физики из Токио и Майнца сумели сделать квантовую телепортацию фотонов рекордно надежной - в разработанной учеными системе до цели доходят 80% фотонов в отличие обычных одного-двух. Описание нового метода напечатано в журнале Nature, резюме эксперимента можно прочесть на сайте университета Гутенберга.
Квантовой телепортацией обозначают передачу квантового состояния на расстояние по привычным (классическим) каналам. Она требует присутствия у отправителя (Алисы) и получателя (Боба) пары квантово запутанных частиц (в этом случае - фотонов), которые работают как вспомогательные.
Проходит она обычно таким образом: носитель квантового состояния (в данном случае единичный фотон в суперпозиции двух состояний с разным временем прихода) измеряют вместе с вспомогательным фотоном из запутанной пары. Полученный результат отправляют Бобу. Боб манипулирует собственным запутанным фотоном тем способом, который подсказывает принятый от Алисы результат измерения. Благодаря этому Боб получает фотон с квантовым состоянием, идентичным тому, которое было у фотона Алисы до измерения. Таким образом, телепортация состоялась.
Главным дефектов нынешних механизмов квантовой телепортации является ненадежность этого процесса. Прежде лучшие системы успешно передают лишь один из сотни фотонов, которые в них попадают. Ученые из Токио и Майнца сумели в восемьдесят раз улучшить эту цифру за счет того, что они использовали иной метод измерения, которое проводит Алиса и Боб. Грубо упрощая, можно указать, что их метод подразумевает сжатие света перед измерением, из-за которого фотоны с разным временем прихода (которые являются носителями) одинаково хорошо исследуются Алисой.
Добавим, что квантовая телепортация имеет ключевое значение для создания квантовой связи. Подобную связь считают абсолютно надежной, поскольку она не может быть перехвачена преступниками без обнаружения вмешательства.
Напомним, что в конце июля студенты-физики из Лейчестерского универститета в Великобритании рассчитали, сколько времени потребуется для пересылки данных, необходимых для телепортации человека с поверхности Земли на космическую станцию на геостационарной орбите.