Китайські дослідники оголосили про передачу квантової інформації на рекордну відстань за допомогою міської мережі зв’язку.
Дослідники з Університету електронних наук і технологій Китаю (UESTC) і Шанхайського інституту мікросистем і інформаційних технологій продемонстрували можливість передачі квантової інформації на відстань близько 64 км мережами міського зв’язку за допомогою «столичного квантового Інтернету № 1 UESTC». Швидкість квантової телепортації склала 7,1 кубіт/с.
Основним експериментальним завданням в реальній системі квантової телепортації є вимір стану Белла, пояснюють дослідники. Це найпростіший приклад квантової заплутаності, він показує, що фотони джерела і приймача нерозрізнені після передачі на велику відстань по оптоволокну.
Розташування оптоволоконного кабелю, приймача і передавача (зверху) і схема експериментальної установки (знизу). Зображення: Si Shen et al., Light: Science & Applications
Вчені розробили систему зворотного зв’язку, яка реалізувала швидку стабілізацію різниці довжини шляху і поляризації фотонів. Вони використовували один шматок хвилеводу з періодично поляризованого ніобату літію з косичками для генерації заплутаних пар фотонів. На його основі інженери розробили високоякісний квантово-заплутаний джерело світла з частотою повторення 500 МГц.
Дослідники розробили надчутливі фотонні сенсори для реалізації квантової телепортації і фіксації точності результатів. Вони використовували високопродуктивні однофотонні детектори з надпровідного нанодроту, які володіють потрібною ефективністю і відрізняються практично повною відсутністю шуму.
Інженери застосували томографію квантового стану і метод стану «приманки» для розрахунку точності телепортації. Аналіз показав, що вона була набагато вище класичної межі (66,7%), підтверджуючи, що високошвидкісна квантова телепортація в мегаполісі дійсно досягнута. Хоча в лабораторних умовах досягалася телепортація і на більшу відстань, відзначають автори дослідження, це перша демонстрація високошвидкісної телепортації за межами лабораторії.