Да здравствует полная квантовая телепортация!

Ученым удалось с помощью гибридной техники реализовать полную квантовую телепортацию фотонных кубитов.

Группа ученых под руководством Акиры Фурусавы из Токийского университета в Японии разработала новый метод, позволяющий перейти от вероятностной передачи квантовых битов на расстоянии к детерминированной, где не будет ни помех, ни нужды в последующем измерении.

Квантовая телепортация – передача квантового состояния на расстоянии, когда у первой частицы это состояние разрушается, а состояние второй становится идентичным первой.

Ещe в 1997 году была реализована первая квантовая телепортация. Однако использовать ее для реальной обработки информации при помощи квантовых битов было невозможно. В традиционной квантовой телепортации измерение выполняется после переноса кубитов, в то время как передача была неэффективной. Из всех отправленных кубитов максимум доходят около 90%.

Между тем, передающий не понимает, о каких именно кубитах идет речь, в связи с чем не может их продублировать. А потеря более 10% информации при использовании в реальной связи, влияет на всю систему – она становится непрактичной.

– В 1998 году мы использовали слегка нетипичную технику для нетрадиционной полной телепортации. Но тогда переданное состояние не было квантовым битом. Теперь же мы применили нашу экспериментальную методику образца 1998 года, чтобы передать квантовые биты, – отмечает Акира Фурусава.

Благодаря гибридной системе телепортации удалось включить квантовые биты в световые волны. Эта система объединила технологию, передающую световые волны в широком диапазоне и способ уменьшения диапазона частот фотонных квантовых битов. Отказавшись от вероятностных белловских измерений, впервые в мире удалось сделать квантовую телепортацию не вероятностной, а детерминированной.

– Полагаю, мы можем сказать со всей определенностью, что только теперь квантовые компьютеры стали ближе к реальности. Телепортацию такого рода можно представить как квантовый затвор (транзистора), где сток и исток идентичны. Так что, если мы слегка улучшим процесс, исток и сток, чтобы программировать их состояния, то получим программируемый квантовый затвор. Комбинируя множество таких затворов, мы выйдем на настоящий квантовый компьютер, – говорит Акира Фурусава.

Полная квантовая телепортация обеспечит надежной связью на основе квантовой криптографии. Это позволит совершать безопасные банковские операции и онлайн платежи.

Далее: «Вояджер-1» вошел в межзвездное пространство