Международная группа учёных из Германии впервые в мире осуществила квантовую телепортацию состояния поляризации фотона между фотонами из разных источников. Это стало прорывом для создания квантового интернета, для чего до сих пор не было надёжной базы в виде повторителей квантового сигнала. Квантовые состояния нельзя перехватить без разрушения, что стало как преимуществом, так и ограничением для этой технологии.
Пять причин полюбить HONOR Pad V9
Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro
Пять причин полюбить HONOR X8c
Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету
HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники
Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные
Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия
Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл
О разработке сообщили учёные Университета Штутгарта (University of Stuttgart), Университета Саарбрюккена (Saarland University) и Института Лейбница в Дрездене (IFW). Они разработали полупроводниковый источник фотонов с высокой степенью повторяемости характеристик этих квантов ЭМ-излучения: частоты, фазы, поляризации и других. Затем они разнесли квантовые точки на расстояние 10 м и соединили их обычным оптоволокном. Идея заключалась в том, чтобы передать квантовое состояние одного фотона другому — из удалённого источника.
Проблема в том, что квантовые состояния телепортируются только между запутанными частицами, для чего они должны быть полностью идентичны и исходить из одного источника. Считать в условиях условного повторителя на линии квантовое состояние означает разрушить его, что сразу лишает квантовую криптографию смысла как метода безопасной передачи данных. Передача квантового состояния без его разрушения между фотонами источника и повторителя — это и стало бы прорывом, ведь в магистрали оптический сигнал сам по себе затухает уже через несколько десятков километров.
Исследователи из Германии решили проблему оригинальным образом. Они передали квантовое состояние в поляризации фотона на повторитель, который испустил пару запутанных фотонов. Один фотон из пары пропустили через нелинейный оптический канал, чтобы сгладить даже минимальные отличия в характеристиках фотона от источника и от повторителя. Прежде всего речь шла об идеальном совпадении несущей частоты фотонов.
Затем фотон из источника и фотон от повторителя пропустили через схему измерения состояния Белла, где поляризация исходного фотона — искомый квантовый сигнал — передалась на фотон повторителя. Поскольку у последнего был запутанный с ним близнец, эта же квантовая кодировка передалась и ему. Тем самым на повторителе возник фотон с тем же квантовым состоянием (поляризацией в суперпозиции), что и у исходного фотона.
В результате таких действий при передаче квантового состояния коллапса волновой функции не произошло, и квантовые данные можно было передать дальше уже фотоном из второго источника. Квантовые точки пока испускают недостаточно похожие по свойствам фотоны, и передача происходит в 70 % случаев. Учёные обещают улучшить технологию производства полупроводниковых квантовых точек, чтобы добиться максимального приближения к идеалу.
