Подтверждена квантовая телепортация на рекордное расстояние без волоконной оптики

Стали известны подробности о рекорде дальности квантовой телепортации. В конце мая 2012 года появились первые сообщения о том, что группа европейских учёных добилась передачи квантовых свойств между двумя фотонами на расстояние свыше 143 км. Новость вышла вскоре после заявления китайских физиков об успехе аналогичного эксперимента с более скромным результатом и выглядела политическим реваншем. За прошедшее время результаты были подвергнуты тщательной проверке, а детали исследования опубликованы в научной статье авторитетного издания Nature.

Физики из университета Вены и австрийской Академии наук при участии специалистов из института имени Макса Планка в Гархинге действительно осуществили квантовую телепортацию на рекордное расстояние. Успех имеет важное практическое значение, так как минимальная высота спутников на низкой орбите составляет 160 км над поверхностью Земли. Таким образом, решение задачи высокоскоростной передачи данных между спутниками и наземными станциями с использованием квантовых свойств можно считать делом ближайшего будущего.

В ходе эксперимента группе исследователей под руководством Антона Цайлингера (Anton Zeilinger) удалось передать квантовое состояние двух запутанных фотонов между двумя Канарскими островами – Ла-Пальма и Тенерифе, расстояние между которыми превышает 143 километра. Предыдущий рекорд, установленный китайскими учёными, составлял 97 км.

Схема проведения эксперимента квантовой телепортации

 

Помимо традиционно выделяемых преимуществ квантовых систем передачи данных — таких, как плотность кодирования, скорость и защищённость, Цайлингер отмечает ещё одно важное свойство: квантовая телепортация возможна даже в том случае, когда точное взаимное расположение приёмника и передатчика неизвестно.

Как уже отмечалось в «Компьютерре», в настоящее время из-за нерешённых проблем маршрутизации передавать фотоны в квантовом состоянии возможно только в пределах одного оптоволокна. Поэтому австрийская группа решила осуществить квантовую телепортацию безо всякой волоконной оптики – просто через атмосферу. Такая возможность была теоретически предсказана ещё в начале столетия, но столь успешная её реализация проведена впервые.

Дальнейшие усилия исследователей направлены не только на повышение расстояния эффективной передачи данных, но и на разработку концепции глобальной сети – Интернета будущего, в основе которого будут лежать те или иные квантовые свойства частиц. Результаты эксперимента дают основания полагать, что отдельные узлы такой сети могут быть соединены без оптоволоконных или каких-либо других кабелей.