Дискретно-непрерывная технология обеспечила надежную телепортацию фотонных кубитов

Физики из Токио (Япония) и Майнца (Германия) смогли осуществить телепортацию фотонных кубитов с высокой надежностью, обеспечив квантово-механическое перепутывание (entanglement) пространственно разделенных световых полей. Этот решающий прорыв достигнут как итог 15 лет исследований в области оптической телепортации. Залогом успеха эксперимента, проведенного в Токио коллективом местного университета под руководством профессора Акиры Фурусавы (Akira Furusawa), стало использование гибридной методики, сочетающей концептуально различные и прежде считавшиеся несовместимыми, непрерывный и дискретный подходы.

«Дискретная цифровая оптическая квантовая информация теперь может пересылаться непрерывно, по нажатию кнопки», – так комментирует итог работы профессор Петер ванн Лоок (Peter van Loock) из Университета Гуттенберга в Майнце, отвечавший за теоретическую часть проекта.

Непрерывное перепутывание в токийском эксперименте достигалось посредством связывания сразу множества фотонов с другим множеством фотонов. Таким образом, квантовой корелляции подвергались полные амплитуды и фазы двух световых полей. Для этого использовался так называемый «сжатый свет» (squeezed light), принимающий форму эллипса в фазовом пространстве светового поля.

Как описывается в статье «Deterministic quantum teleportation of photonic quantum bits by a hybrid technique», вышедшей в журнале Nature, точность передачи, обеспечиваемой гибридной техникой, составила от 79 до 82% для четырех различных кубитов. Кроме того, квантовые биты пересылались более эффективно, чем в предшествующих попытках, даже при меньшей степени перепутывания.