Мы еще далеки от «телепортации», описанной в научной фантастике, но в мире квантов телепортация уже возможна. Явление спутанных квантовых состояний приводит к тому, что всякое изменение состояния частицы вызывает такое же изменение в частицах, с ней связанных, – мгновенно и независимо от расстояния. Ученые уже применяли такую квантовую телепортацию в стекловолоконной сети и на расстоянии 100 километров.

Однако до сих пор было одно ограничение: «Все эксперименты по телепортации сводились к двумерному проявлению многих состояний квантовой системы», – говорит Йи-Хан Луо (Yi-Han Luo) и его коллеги из Университета науки и технологий в Китае. При этом переносили только 0 или 1 кубит – хотя квантовая физика делает возможным суперпозицию значительно большего количества состояний.

Многомерная квантовая телепортация реальна уже с 90-х гг. прошлого века. «Но фактическая ее реализация в лаборатории и необходимая для этого технология стали доступными только сейчас», – пояснил соавтор Мануэль Ергард (Manuel Erhard) из Института квантовой информации в Вене. Так ученым удалось впервые снять ограничения двух измерений.

В своем эксперименте физики создавали пары фотонов, одна находилась у отправителя (Элис), а вторая – у получателя (Боба). Затем в игру вступал вспомогательный фотон, в котором накладывались три пространственные позиции. Этот фотон мог попасть к цели через три стекловолокна. Но учитывая суперпозицию до момента измерения он теоретически находился у всех одновременно. Этот вспомогательный фотон передавал информацию суперпозиции первому из двух спутанных фотонов. Поэтому его фотон-партнер, находившийся у Боба, автоматически принял эту информацию. То есть фотонные пары которые телепортировали информацию не только о двух возможных состояниях, как в случае с обычными кубитами, они были «кутритами» с тремя связанными квантовыми состояниями.

Ученые констатируют: так впервые удалось продемонстрировать телепортацию кутрита. Перенос таких трехуровневых состояний позволяет телепортировать сложные квантовые состояния. Для квантовых сетей и квантовых компьютеров это означает, что в будущем вместо кубитов можно будет использовать и передавать также кутриты или даже большие единицы информации.

«Эти результаты могут связывать между собой несколько квантовых компьютеров в большой объем информации», – рассказывает соавтор Антон Цайлингер (Anton Zeilinger) из Венского университета. Поскольку частица может иметь другие состояния, кроме 0 и 1, количество информации, которую можно переносить во время телепортации, растет.

 

Возможно, Вам также будет интересно, что ученые обнаружили новые гиперкубовые состояния

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

2 × 1 =