Вчені вперше телепортували квантовий стан між фотонами з різних джерел – прорив у розробці квантового інтернету – новини науки

Дослідники зробили прорив на шляху до квантового інтернету.

Команда фізиків з Університету Штутгарта вперше у світі передала квантовий стан, тобто інформацію, що міститься в частинці, між фотонами, які походять від різних джерел світла. Це відкриття наближає створення квантового інтернету, що працюватиме на великих відстанях без втрати даних, повідомляє ScienceAlert.

Учені довели, що телепортація квантового стану можлива завдяки використанню спеціальних напівпровідників, відомих як квантові точки. Вони випромінюють фотони з майже ідентичними частотами, що робить частинки нерозрізненими й дозволяє безперебійно передавати інформацію між різними місцями. 

“Вперше у світі нам вдалося перенести квантову інформацію між фотонами, що походять від двох різних квантових точок”, – зазначив фізик Петер Міхлер.

Телепортація в цьому контексті означає передавання саме квантового стану, а не самих фотонів, які не зникають і не з’являються в інших точках простору. Для успішної передачі частинки повинні перебувати в нечіткій квантовій формі та бути нерозрізненими одна від одної. Цих умов легко досягнути у фотонів з одного джерела, але раніше це було складно реалізувати між окремими джерелами.

Квантові точки дозволили подолати обмеження, оскільки забезпечили контрольоване випромінювання фотонів із практично однаковими властивостями. Це відкриває можливість створення мережі, де квантова інформація передаватиметься між незалежними вузлами без втрат і перешкод. 

“Передача квантової інформації між фотонами з різних квантових точок є вирішальним кроком до подолання більших відстаней”, – додав Міхлер.

У експерименті, опублікованому в журналі Nature Communications, застосовували стандартний волоконно-оптичний кабель довжиною близько десяти метрів, подібний до того, що використовується у сучасних інтернет-мережах. Наразі ефективність телепортації становить трохи більше ніж 70 відсотків і дослідники планують покращувати завдяки майбутнім експериментам.

Учені наголошують, що попереду ще багато роботи, зокрема збільшення відстаней і підвищення точності передавання квантових станів. Вони переконані, що застосована технологія демонструє “зрілість підходу на основі квантових точок” і стає важливим елементом майбутніх квантових мереж.

Нещодавно зробили прорив, виявивши два незалежні методи, що дозволяють обійти обмеження квантової межі для значного підвищення точності вимірювань часу. Ці відкриття прокладають шлях до створення нового покоління надточних атомних годинників.