Исследователи из Шаньсийского университета в Китае сообщили о продвижении в области квантовой телепортации. Группе удалось одновременно передать несколько квантовых состояний, что ранее считалось сложной технической задачей для систем с непрерывными переменными. В эксперименте была продемонстрирована телепортация до пяти боковых полос кумодов — отдельных частотных каналов, формируемых в оптическом поле. До настоящего момента в аналогичных работах квантовую информацию удавалось передавать только по одному каналу за запуск.
Квантовая телепортация не связана с физическим перемещением объектов. Речь идет о передаче информации, описывающей квантовое состояние частицы, между двумя точками. В основе метода лежит явление квантовой запутанности, при котором системы остаются взаимосвязанными независимо от расстояния. Для реализации процесса требуется заранее созданная запутанность и классический канал связи, по которому передаются вспомогательные данные.
Последовательная передача данных долгое время ограничивала развитие квантовых коммуникаций, поскольку современные системы связи увеличивают пропускную способность за счет параллельной работы нескольких каналов. Команда под руководством Сяолуна Су предложила способ управляемой и детерминированной телепортации сразу нескольких боковых полос. Метод основан на точной настройке фаз двух классических каналов с выбором различных регулируемых частот.
В результате ученым удалось передать пять боковых полос в пределах полосы пропускания 24 мегагерца. При этом технология позволяет изменять число телепортируемых кумодов в каждом запуске, а не ограничиваться фиксированным количеством. Точность передачи составила около 70 процентов, что превысило предел неклонируемости — критерий, позволяющий отличить квантовую телепортацию от процессов, воспроизводимых классическими средствами.
Авторы работы отмечают, что продемонстрированы две ключевые возможности: параллельная передача нескольких квантовых состояний и управление их числом посредством фазовой настройки классического канала. Такой подход открывает перспективы для создания более масштабируемых систем квантовой связи, позволяя передавать больший объем информации в рамках одной физической установки без необходимости развертывания отдельных каналов для каждого состояния.
Читайте также: