Китайські вчені вперше здійснили телепортацію п’яти квантових станів одночасно

Дослідники з Шаньсійського університету повідомили про прорив у квантових комунікаціях: їм вдалося телепортувати одразу п’ять квантових станів паралельно — результат, який раніше вважався вузьким місцем для масштабування квантових мереж. Робота під керівництвом Сяолуна Су опублікована в журналі Sci­ence Bul­letin, і автори називають її кроком до більш «широкосмугових» та практичних систем квантового зв’язку.

Квантова телепортація передає не саму частинку, а її квантовий стан, використовуючи заплутаність і класичний канал зв’язку. Досі більшість експериментів обмежувалися одним станом за раз, що стримувало розвиток масштабованих мереж. У новій роботі команда телепортувала кілька side­band qumodes — окремих частотних каналів оптичного поля, кожен із яких відповідає окремому квантовому стану.

Дослідники змогли передати до п’яти таких мод у смузі 24 МГц у контрольованому режимі з точністю близько 70%. Це демонструє можливість нарощувати кількість каналів без різкого падіння якості. Експеримент також перевищив межу, пов’язану з теоремою про неклонування: невідомий квантовий стан неможливо точно скопіювати, тож успішна телепортація підтверджує перевагу над класичними імітаціями.

Схематична діаграма керованої детермінованої квантової телепортації декількох бічних смуг квантових мод. Джерело: Sci­ence Chi­na Press

Автори вважають, що паралельна телепортація кількох станів може суттєво збільшити пропускну здатність квантових комунікацій і наблизити практичні застосування — від захищеного зв’язку до масштабування квантових обчислень та елементів майбутнього «квантового інтернету».