Ученые «телепортировали» квантовую информацию между двумя сетевыми узлами, которые не связаны напрямую, что является важным шагом на пути к квантовому Интернету.

Команда под руководством Рональда Хэнсона из Делфтского университета соединила кубиты на основе алмазов в сеть, а затем поделился квантовым состоянием одного кубита с другим узлом, который был связан только через промежуточный узел. Это ключевой шаг к созданию «квантового Интернета», в котором можно обмениваться квантовыми состояниями без потери данных между удаленными системами.

Квантовая сеть состояла из трех узлов, называемых Элис, Бобом и Чарли, или A, B и C. Каждый из них использовал спин ядра углерода как «кубит памяти», а спин электрона — как «кубит связи». У соседних узлов квантовые состояния их коммуникационных кубитов были запутаны, так что один напрямую зависел от другого.

Чтобы подготовить телепорт, мы используем протокол обмена запутанностью, опосредованный Бобом, аналогичный протоколу квантового повторителя, чтобы установить запутанность между Алисой и Чарли. Как только сообщается об успешной подготовке телепорта, состояние входного кубита готовится на Чарли и, наконец, телепортируется к Алисе.

Рональд Хэнсон

Когда две частицы запутаны, состояние одной зависит от другой, даже когда они разделены (Эйнштейн назвал это «жутким действием на расстоянии»). Это было предложено как способ связи между кубитами. Квантовый ретранслятор должен работать осторожно, поэтому информация передается через запутанность, но не раскрывается при измерении, что разрушило бы «когерентность», которая позволяет кубиту оперировать несколькими значениями одновременно, придавая квантовым системам их огромную потенциальную мощность.

Это действительно телепортация, как в научно-фантастических фильмах. Состояние или информация действительно исчезают с одной стороны и появляются с другой, и, поскольку они не путешествуют в пространстве между ними, [данные] также не могут потеряться.

Рональд Хэнсон