Квантовая телепортация внутри компьютерного чипа

Квантовая телепортация скоро станет повседневной реальностью нашей жизни. Новое исследование учёных рассказывает о том, что квантовая информация может телепортироваться по запросу, впервые при помощи устройства, которое напоминает компьютерный чип.

"Методы, изложенных в двух новых исследованиях, это крупные шаги в направлении разработки квантовых компьютеров и обеспечения безопасной связи по квантовым сетям",- говорит физик Евгений Ползик из Копенгагенского Университета.

В отличие от транспортеров из Star Trek, квантовая телепортации не физически переносит объекты. Вместо этого она отправляет поток информации о свойствах объекта и создает затем новый объект. Для простой частицы как фотон, такое перемещение крайне эффективно: фотон, имеющий такую же поляризацию, энергию и другие атрибуты легко телепортируется в такой же фотон.

Квантовую телепортацию не легко сделать, потому что свойства квантовой частицы очень хрупки. Отправитель не может просто измерить частицу и поделиться этими свойствами с принимающей стороной из-за процесса измерения изменений частицы. В 1997 году физики разработали метод, который позволяет достигать квантовой телепортации, по крайней мере иногда - лишь очень небольшой процент от требуемой информации получилось фактически транспортировать. С тех пор физики успешно телепортировали фотоны на гораздо большие расстояния через волоконно-оптические кабели, но процесс до сих пор остаётся противоречивым.

Физики Андреас Воллраф из ETH Zurich вместе с коллегами создали первое твердотельное устройство, похожее на компьютерный чип, которое способно телепортировать квантовую информацию. Чип содержит крошечные схемы, каждая из которых ведёт себя, как атом. Схемы соединены миллиметровой линией передачи, проводящей микроволновое излучение, которая вплетена в схемы таким образом, чтобы свойства одной влияли на другую схему. Используя программирование квантовой информации в цепи А, Воллраф и его команда изменила сигнал, поступающий в контур цепи Б. Затем они использовали изменения сигнала для определения первоначальных свойств схемы и передали их на цепь Б.

Телепортация Воллрафа успешно транспортирует информацию почти в каждой попытке, и она может делать это с беспрецедентной скоростью, примерно 10000 раз в секунду.