Китайские физики провели квантовую телепортацию сразу по 100 каналам

Группа физиков из Китая использовала сетку из 100 лучей света в виде квадрата 10 на 10, где каждый луч работал как отдельный канал передачи. Эксперимент показал точность выше классического предела.

Физики закодировали информацию в виде светового узора

Источник: Sciencealert

Квантовая телепортация готова изменить мир. Это звучит как научная фантастика, что квантовое состояние одной частицы может быть передано, или «телепортировано», другой частице, находящейся на большом расстоянии, со скоростью, близкой к скорости света. При этом ничего не перемещается физически — пересылается только состояние, как если бы вы переслали точную копию данных, но оригинал при этом исчез.

Раньше ученые делали это через один или несколько каналов, но теперь группе физиков из Китая удалось одновременно телепортировать информацию по 100 каналам: для этого они использовали сетку из 100 лучей света, расположенных в виде квадрата 10 на 10, где каждый луч играл роль отдельного канала, как пиксель на экране.

Массив пространственных оптических мод размером 10 × 10 соединен с соответствующим массивом запутанного света

Источник: Physical Review Letters

Чтобы все работало, ученые создали запутанное состояние света — особый квантовый эффект, когда две частицы связаны между собой, даже если их разделяют большие расстояния. Благодаря этому связь между отправителем и получателем остается мгновенной, а сам процесс управляется по классическим каналам связи, например, по обычному интернету.

В эксперименте информация была закодирована в виде светового узора, напоминающего букву «Q». Каждый из 100 «пикселей» нес часть этой информации, и вся картина была телепортирована одновременно. Ученые проверили точность передачи и обнаружили, что она превысила предел, достижимый без квантовых эффектов. Это доказало, что телепортация действительно произошла, а не была имитацией.

Квантовая телепортация буквы «Q». Точность телепортации (a) превысила соответствующие классические пределы (b), а входные и восстановленные выходные данные показаны справа (c)

Источник: Physical Review Letters

Главным достижением стало то, что система работает параллельно и не требует отдельной электроники для каждого канала. Это делает ее проще и удобнее для масштабирования. Ограничение пока только одно — мощность лазера, который питает эксперимент. С более сильным лазером можно будет добавить тысячи каналов.

Такие технологии могут стать основой будущих квантовых сетей, способных передавать огромные объемы защищенной информации. Пока это лабораторный опыт, но он приближает нас к эпохе сверхбыстрой и абсолютно безопасной связи.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что доказана теоретическая возможность квантовой передачи информации в прошлое.