Физики из Китая разработали подход, который позволяет создавать десятки параллельных квантовых каналов связи и использовать их для телепортации большого числа квантовых объектов. Эта разработка впервые позволила ученым телепортировать изображение за один сеанс квантовой связи, сообщается в статье, опубликованной в научном журнале Physical Review Letters.
«Для создания масштабируемого и гибкого "квантового интернета" нам нужны технологии, позволяющие обмениваться квантовыми ресурсами по параллельным и при этом раздельным каналам связи. Нам впервые удалось телепортировать сто разных квантовых состояний и считать их при помощи реконфигурируемой оптической системы, позволяющей формировать десятки разделенных в пространстве квантовых каналов связи», – сообщили ученые Восточно-Китайского педагогического университета.
Квантовая телепортация представляет собой физический феномен, в рамках которого частицы микромира могут мгновенно обмениваться информацией на каком угодно расстоянии в том случае, если они были "запутаны" на квантовом уровне. Этот феномен уже много лет используется для передачи данных через линии оптической и космической связи, однако во всех случаях телепортация происходила с участием одиночных частиц света или других квантовых объектов.
Для обхода этого ограничения группа китайских физиков под руководством профессора Восточно-Китайского педагогического университета (Шанхай) Цзина Цзетая разработала подход, позволяющий параллельным образом передавать через один и тот же канал квантовый связи большое число квантовых состояний. В его основе лежат технологии, которые ранее применялись для создания "решеток" из атомов в квантовых компьютерах, а также пространственный модулятор света – оптический прибор, используемый в голографии.
Его использование позволило физикам разбить падающий луч света, используемый для генерации "запутанных" частиц, на набор из ста независимых и разделенных каналов, каждый из которых способен передавать квантовую информацию через одно и то же оптоволокно. Это позволяет одновременно телепортировать сотни частиц за один сеанс связи, чем физики и воспользовались для первой в истории телепортации изображения размером 10 на 10 пикселей.
Проведенные учеными опыты подтвердили факт телепортации изображения, что свидетельствует о возможности стократного ускорения передачи информации по квантовым каналам связи при помощи уже существующих устройств. В будущем, как предполагают ученые, число "пикселей" в подобном устройстве можно будет существенным образом увеличить, что дополнительно повысит пропускную способность квантовых сетей и расширит использование телепортации в их работе.