Возможна телепортация квантовой информации

Впервые учёным удалось телепортировать информацию между двумя ничем не соединёнными атомами – это основополагающий камень в создании квантовых суперкомпьютеров. Телепортация, возможно, один из самых загадочных способов передачи информации – квантовая информация, такая как ось частицы или поляризация фотона, передаётся из одного места в другое без путешествуя по любому физическому носителю.

Ранее телепортация квантовой информации была возможна только между двумя фотонами на очень большом расстоянии, между фотонами и группой атомов и между двумя близкими атомами, посредством участия ещё одного элемента в цепи. Но не один из этих способов не даёт возможности для доступных и надёжных передачи и управления информацией на дальних дистанциях.

Но сейчас команда из Joint Quantum Institute (JQI) при University of Maryland (UMD) и University of Michigan смогла успешно напрямую телепортировать квантовую информацию от одного атома к другому на значительное расстояние. Возможность такой передачи информации является необходимым условием для создания квантовых информационных систем.

В январском номере журнала Science учёные сообщают, что с помощью использования их протокола, информация, переданная от одного атома к другому, может быть восстановлена с точностью 90%, и этот показатель можно улучшить. Руководитель группы Кристофер Монро (Christopher Monroe) сообщает: "Наша система может быть использована для построения квантового повторителя, который позволит передавать квантовую информацию на дальние расстояния. Более того, наш метод может быть использован для выполнения квантовых битовых операций, что является ключевым компонентом для построения квантовых вычислительных машин."

Квантовые компьютеры могут выполнять некоторые типы задач, такие как шифрование данных и поиск в гигантских базах данных, значительно быстрее, чем сегодняшние компьютеры. Сейчас создание квантовых компьютеров является целью многих интенсивных исследований по всему миру.

Телепортация возможна благодаря квантовому эффекту называемому заграждение (entanglement), который проявляется только на атомном и субатомном уровнях. Как только два объекта переведены в состояние заграждения, их свойства начинают быть одинаковыми, но они не известны до тех пор, пока не проведено их измерение. Измерение характеристик одного объекта определяет характеристики и другого объекта, вне зависимости насколько далеко они находятся друг от друга.