"Телепортация" возможна: ученые впервые передали квантовую информацию между разными источниками

Команда физиков из Университета Штутгарта впервые в мире передала квантовое состояние, то есть информацию, содержащуюся в частице, между фотонами, которые происходят от разных источников света. Это открытие приближает создание квантового интернета, который будет работать на больших расстояниях без потери данных, сообщает ScienceAlert.

Ученые доказали, что телепортация квантового состояния возможна благодаря использованию специальных полупроводников, известных как квантовые точки. Они излучают фотоны с почти идентичными частотами, что делает частицы неразличимыми и позволяет бесперебойно передавать информацию между разными местами.

"Впервые в мире нам удалось перенести квантовую информацию между фотонами, исходящими от двух разных квантовых точек", - отметил физик Петер Михлер.

Телепортация в этом контексте означает передачу именно квантового состояния, а не самих фотонов, которые не исчезают и не появляются в других точках пространства. Для успешной передачи частицы должны находиться в нечеткой квантовой форме и быть неразличимыми друг от друга. Этих условий легко достичь у фотонов из одного источника, но раньше это было сложно реализовать между отдельными источниками.

Квантовые точки позволили преодолеть ограничения, поскольку обеспечили контролируемое излучение фотонов с практически одинаковыми свойствами. Это открывает возможность создания сети, где квантовая информация будет передаваться между независимыми узлами без потерь и помех.

"Передача квантовой информации между фотонами из разных квантовых точек является решающим шагом к преодолению больших расстояний", - добавил Михлер.

В эксперименте, опубликованном в журнале Nature Communications, применяли стандартный волоконно-оптический кабель длиной около десяти метров, подобный тому, что используется в современных интернет-сетях. Сейчас эффективность телепортации составляет чуть более 70 процентов и исследователи планируют улучшать благодаря будущим экспериментам.

Ученые отмечают, что впереди еще много работы, в частности увеличение расстояний и повышение точности передачи квантовых состояний. Они убеждены, что примененная технология демонстрирует "зрелость подхода на основе квантовых точек" и становится важным элементом будущих квантовых сетей.

Недавно совершили прорыв, обнаружив два независимых метода, позволяющих обойти ограничения квантового предела для значительного повышения точности измерений времени. Эти открытия прокладывают путь к созданию нового поколения сверхточных атомных часов.