Ученые впервые телепортировали «разнородные» фотоны

В 1993 группа физиков под руководством Чарльза Бенетта впервые описала квантовую телепортацию на теоретическом уровне. Они считали, что атомы или фотоны способны обмениваться информацией на любом расстоянии только в случае, если они «запутаны» на квантовом уровне. Для осуществления этого процесса необходим обычный канал связи, без которого нельзя прочитать состояние запутанных частиц.

Марк Стивенсон из Исследовательского центра компании Toshiba в Кэмбридже (Великобритания) и его коллеги смогли «запутать» два фотона, выпущенных из принципиально разных источников света, и заставить их телепортироваться.

Ученые исследовали пары «запутанных» фотонов, одна часть которых была испущена лазером, а другая – особым светодиодом на основе квантовой точки. Это получилось сделать благодаря  «несбалансированному» расщепителю луча, позволяющему спутывать фотоны, свойства которых могли отличаться в сотни раз.

В процессе изучения этих пар фотонов, специалисты заметили, что их конфигурация позволяла осуществить квантовую телепортацию между ними, обмениваясь информацией о поляризации частиц. Ученые усовершенствовали свою экспериментальную установку и проверили это предположение.

Почти в 70% случаев исследователям удалось телепортировать квантовое состояние, даже при самой «неудобной» поляризации фотонов. Таким образом, ученые впервые связали два разнородных фотона и заставили их обмениваться квантовой информацией.

Несмотря на то, что как таковых практических применений данное открытие не имеет, ученые отмечают, что оно открывает дорогу для создания приборов, способных передавать информацию между «сегментами» квантовых сетей, что в свою очередь увеличит дальность и надежность передачи зашифрованной информации.