Квантовая телепортация наращивает расстояние

Международная команда исследователей, включающая нескольких ученых из Университета Ватерлоо, осуществила квантовую телепортацию на рекордное расстояние – 143 км через свободное пространство.

Эксперимент продемонстрировал успешную телепортацию квантового состояния фотона между Канарскими островами Ла-Пальма и Тенериф. Это существенный шаг к разработке квантовой связи через спутник.

Проект, которым руководили исследователи из Института квантовой оптики и квантовой информации в Вене, использовал алгоритмы и оборудование, разработанные в Ватерлоо.

Расстояние 143 км является краеугольным камнем в данном исследовании, поскольку такова приблизительная дистанция от Земли до орбитальных спутников. Это успех приведет к возможности квантовой телепортации между наземными станциями и орбитальными спутниками, основной целью исследований, проводимых проф. Томасом Йенневайном (Thomas Jennewein) из Института квантовых вычислений (IQC) в Ватерлоо.

Для этого эксперимента проф. Йенневайн разработал алгоритм, с помощью которого можно было синхронизировать и измерить передачу фотонов между двумя позициями на Канарских островах.

Сверхточные часы, необходимые для измерения телепортации фотонных состояний, были синхронизированы с точностью до наносекунды.

«Эксперимент прокладывает путь навстречу телепортации сигналов через свободное пространство или даже с помощью спутников, - сказал проф. Йенневайн. – Это может быть использовано для безопасной связи, а также для объединения в сеть полномасштабных квантовых компьютеров, если таковые однажды появятся».

Доцент Вадим Марков и аспирантка Елена Анисимова из IQC разработали высокочувствительные фотонные детекторы, которые позволили осуществить телепортацию с высокой точностью вопреки некоторой атмосферной дымке.

            
   
В качестве следующего шага ученые намерены осуществить телепортацию между Землей и спутником.