Физики продемонстрировали надежную квантовую телепортацию

Изображение: Hanson lab@TUDelft

Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science.

Ученым удалось передать на расстояние квантовую информацию — в данном случае квантовое состояние электрона, характеризующегося определенным спиновым состоянием частицы. В эксперименте ученые использовали алмаз, который охладили до сверхнизких температур. Высокоупорядоченная организация кристалла позволила ученым изучить спиновые состояния единичных электронов и добиться высокой надежности передачи информации (состояния частицы).

Квантовая телепортация представляет собой передачу квантового состояния частицы (системы частиц) на расстояние. Для этого используется разнесенная на расстояние пара сцепленных (запутанных) частиц: согласно квантовой механике, даже при удалении таких частиц друг от друга они сохраняют информацию о состоянии своего партнера. Такие запутанные частицы нарушают принцип локальности, согласно которому на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение. Это противоречие связано с парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена и составляет одну из основных концептуальных трудностей квантовой механики.

В дальнейшем ученые планируют осуществить квантовую телепортацию на расстояние около 1300 метров. Квантовая телепортация является важным этапом в создании квантовых компьютеров и сетей, в которых вместо классических единиц информации — битов, используются их квантовые аналоги — кубиты. Вычислительные аппараты, функционирующие на основе законов квантовой механики, предполагают существенное повышение быстродействия и безопасности выполнения операций.