Физики из Научно-технического университета Китая и Университета Цинхуа провели эксперимент по передаче квантового состояния фотонов на 16 километров в свободном пространстве.

Квантовая телепортация, напомним, существенно отличается от её «классического» аналога, описываемого фантастами. Обязательным этапом квантовой телепортации служит пересылка информации по обычному каналу связи, которая, разумеется, не может происходить быстрее скорости света.

Ранее в опытах с фотонами использовались оптоволоконные линии связи длиной в несколько сотен метров, а авторы сделали выбор в пользу передачи в свободном пространстве. Эксперимент был построен по известной схеме с тремя фотонами А, В и С. В ней отправителю и получателю выдаются фотоны С и В из «запутанной» пары, и отправитель, у которого также есть частица А, проводит измерение системы АС, вследствие чего начальное состояние А разрушается. Результат измерения высылается по стандартному каналу получателю, который затем проводит необходимое преобразование над частицей B и восстанавливает исходное состояние A.

Передача квантового состояния фотонов (иллюстрация с обложки журнала Nature Physics).

Квантовый канал связал Бадалин, находящийся в 75 км от Пекина, и Хуайлай, что в провинции Хэбэй. Пары «запутанных» фотонов, один из которых отправляется на расстояние в 16 км, физики получали по методу спонтанного параметрического рассеяния с использованием кристалла бета-бората бария β-BaB₂O₄.

Как сообщается, определённый по результатам опыта показатель надёжности передачи квантового состояния оказался равен 89%.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature Photonics.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Текст: Дмитрий Сафин