Німецькі фізики заявили, що ефективність квантової телепортації перевищила 70%

Команда фізиків із Університету Штутгарта (Німеччина) здійснила прорив у галузі квантових технологій, уперше телепортувавши квантовий стан між фотонами, що походять від різних джерел світла. Це наближає створення квантового інтернету, здатного передавати інформацію без втрат і з максимальною безпекою на великих відстанях.

Ключем до успіху стали квантові точки — спеціальні напівпровідникові наноструктури, які випромінюють фотони з винятковою точністю за частотою. Такі фотони практично неможливо відрізнити один від одного, що є необхідною умовою для квантової телепортації. На відміну від традиційних телекомунікацій, де сигнал можна посилити за допомогою підсилювачів, у квантових мережах будь-яке втручання руйнує стан частинки. Тому створення повторювачів на основі квантових точок дозволяє передавати квантову інформацію без порушення її цілісності.

«Вперше у світі нам вдалося передати квантову інформацію між фотонами, що виникли з двох різних квантових точок», — заявив професор Петер Міхлер з Університету Штутгарта. Учені під'єднали дві квантові точки (QD1 і QD2) через стандартний оптичний кабель довжиною близько 10 метрів, використовуючи метод вимірювання стану Белла (Bell State Measurement) для створення квантового зв’язку між ними.

Попри термін «телепортація», фізично жоден фотон не «переміщується» з місця на місце. Передається лише квантовий стан — набір інформації, що описує властивості частинки. Щоб цей процес спрацював, фотони мають бути квантово невизначеними, але водночас ідентичними. Використання квантових точок дає змогу отримувати такі фотони з різних джерел, відкриваючи шлях до побудови розподілених квантових мереж.

Особливо важливо, що експеримент відбувався через звичайне оптоволокно, подібне до того, яке використовується у сучасних інтернет-мережах. Це доводить можливість впровадження квантового рівня безпеки у вже існуючу інфраструктуру. Поточна ефективність телепортації перевищила 70%, і команда планує збільшити як відстань, так і стабільність передачі.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, демонструє зрілість технологій на основі квантових точок і закладає основу для майбутніх квантових комунікацій, у яких дані передаватимуться не просто швидше, а з абсолютним захистом від будь-якого втручання.