Fizikams pavyko atlikti kvantinę teleportaciją 25 km atstumu

Fizikai Šveicarijoje sekmadienį pranešė, jog jiems pavyko teleportuoti fotono kvantinę būklę į kristalą, o šio proceso metu informacija buvo perduota iš šviesos į medžiagą rekordiškai ilgu – 25 km – atstumu.

Šis eksperimentas, atliktas naudojant šviesolaidžio giją Ženevos universitete, pagerino 2003 metais tos pačios komandos pasiektą ankstesnį rekordą, kai kvantinė teleportacija buvo atlikta 6 km atstumu.

Bandymas parodė, jog „fotono kvantinė būklė gali būti išsaugoma transportuojant ją į kristalą, nors jie vienas su kitu tiesiogiai nesąveikauja“, – sakoma tyrėjų pranešime.

Kvantinė teleportacija grindžiama teorija, kuri nusako, kaip elgiasi „kvantinio susiejimo“ ryšį palaikančios dalelių poros, kurios įgyja vienodas savybes tuo pačiu metu netgi per atstumą.

Šiais reiškiniais labai domisi kriptografai, nes dalelių kvantinė būsena gali būti naudojama koduoti gerokai didesniam informacijos kiekiui negu dabartinių kompiuterių dvejetainis kodas. Be to, tokiu būdu saugomos informacijos nebūtų įmanoma neteisėtai nuskaityti, nes bet koks poveikis „susietų“ dalelių poroms ją sutrikdytų

Dėl šios priežasties labai svarbus uždavinys yra rasti būdų, kaip būtų galima išsaugoti ir apdoroti šviesos koduojamą kvantinę informaciją realiose komunikacijų sistemose, nesunaikinant duomenų.

Tyrinėdami šią sritį, mokslininkai vieną iš dviejų kvantiškai susietų fotonų paleido 25 kilometrų ilgio šviesolaidžio gija, o jo „dvynys“ buvo nukreiptas į kristalą, išsaugojusį fotono informaciją.

Trečias fotonas, tarsi biliarde, buvo pasiųstas susidurti su pirmuoju fotonu šviesolaidyje ir tuo pačiu išardė susietą porą. Vėliau mokslininkai išmatavo susidūrimo poveikį ir nustatė, jog trečiojo fotono nešama informacija buvo nesunaikinta, o įrašyta kristale, kuriame buvo saugoma antrojo susieto fotono informacija.

Nors praktiškai panaudojama kvantinė teleportacija išlieka tolimas tikslas, naujasis eksperimentas žymi svarbią pažangą šioje srityje, pabrėžė tyrėjai.

„Dviejų šviesos elementų kvantinė būklė – tiedu susieti fotonai, panašūs į Siamo dvynius – yra kanalas, leidžiantis atlikti teleportaciją iš šviesos į medžiagą, “, – nurodė Felixas Bussieres’as (Feliksas Biusjeras), pagrindinis straipsnio, paskelbto žurnale „Nature Photonics“, autorius.