Группа физиков из университета Женевы (Швейцария) под руководством Феликса Буссиреса (Félix Bussières) осуществила передачу квантовой информации на рекордное расстояние в 25 километров через оптоволоконный кабель. Результаты исследования ученые описали в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.
В основе эксперимента, как и всех подобных ранее, лежит явление квантовой запутанности. Это означает, что частицы остаются связанными между собой, независимо на расстояния. В данном эксперименте ученые работали сразу с тремя фотонами, два из которых как раз были так называемыми запутанными фотонами. С одного конца оптоволоконного волокна с помощью сверхмощного лазера был запущен один такой фотон. Второй фото из пары был помещен в особый кристалл на конце волокна. А третий фотон был расположен на пути движения. Когда фотоны столкнулись, оба они были разрушены, но информация о столкновении оказалась переданной в фотон на конце волокна.
Квантовая телепортация предполагает передачу не энергии и вещества, а именно информации о состоянии частицы. Всего пятью годами ранее большим достижением была мгновенная передача информации всего на несколько метров. Расстояние в 25 километров было достигнуто впервые. Технология передачи через оптоволоконную суть позволит развивать квантовые компьютеры и технологии засекреченной передачи данных, в том числе актуальные для банковской сферы.
Необходимо уточнить, что важность этого результата определяет среда передачи — оптоволоконный кабель. С помощью лазера квантовую телепортацию осуществляли на многие десятки километров, но кабель дает практическую надежду на практическое применение в реальных квантовых компьютерах в более-менее обозримом будущем.
Портал Научная Россия уже рассказывал об открытиях, которые могут быть полезны квантовому компьютеру будущего, например, о квантовой голограмме как хранителе информации. Желающие познакомиться с азами квантовой механики могут прочитать статью в двух частях «Квантовая механика на пальцах» (часть I, часть II). Кстати, некоторые эксперименты в области квантовой физики могут иметь забавный, скажем, тот, где физики сумели увидеть кота Шредингера, не открывая коробку — благодаря явлению квантовой спутанности. А вообще одним из важнейших игроков на поле всего квантового твердо намерена стать Великобритания, причем в ближайшие шесть лет.
Иллюстрация: На этом изображении показаны кристаллы, содержащие фотонную информацию после телепортации. GAP, UNIVERSITY OF GENEVA (UNIGE), www.eurekalert.org
