Дослідники здійснили квантову телепортацію на рекордну відстань

Китайські дослідники заявили про передачу квантової інформації на рекордній відстані за допомогою міської мережі зв’язку.

Дослідники з Університету електронних наук та технологій Китаю (UESTC) та Шанхайського інституту мікросистем та інформаційних технологій продемонстрували можливість передачі квантової інформації на відстань близько 64 км мережами міського зв’язку. Це відбулось за допомогою «столичного квантового інтернету № 1 UESTC». Швидкість квантової телепортації становила 7.1 кубіт/с.

Основним експериментальним завданням у реальній системі квантової телепортації є вимірювання стану Белла, пояснили дослідники. Це найпростіший приклад квантової заплутаності, він показує, що фотони джерела та приймача стають однаковими після передачі на велику відстань по оптоволокну.

Вчені розробили систему зворотного зв’язку, яка реалізувала швидку стабілізацію різниці довжини шляху і поляризації фотонів. Дослідники також створили надчутливі фотонні сенсори для реалізації квантової телепортації та фіксації точності результатів. Вони використовували високопродуктивні однофотонні детектори з надпровідних нанодротів, які мають потрібну ефективність і вирізняються практично повною відсутністю шуму.

Інженери застосували томографію квантового стану і метод стану «приманки» для розрахунку точності телепортації. Аналіз показав, що вона була набагато вищою за класичну межу (66.7%), підтверджуючи, що високошвидкісна квантова телепортація в мегаполісі дійсно досягнута. Хоча в лабораторних умовах досягалася телепортація і на більшу відстань, зазначають автори дослідження, це перша демонстрація високошвидкісної телепортації за межами лабораторії.

«Демонстрація високошвидкісної квантової телепортації за межами лабораторії пов’язана з цілою низкою проблем. Цей експеримент показує, як ці проблеми можна подолати, і, отже, він встановлює важливу віху на шляху до майбутнього квантового інтернету», — наголосив професор Університету електронних наук та технологій Китаю, один із керівників дослідження Цян Чжоу.