Tutkijat teleportoivat kvantti-informaatiota kvanttiverkossa

Delftin tutkijat ovat onnistuneet teleportoimaan kvantti-informaatiota alkeellisen verkon yli. Tämä ensimmäinen laatuaan on tärkeä askel kohti tulevaisuuden kvantti-internettiä. Tämän läpimurron teki mahdolliseksi huomattavasti parantunut kvanttimuisti ja parannettu kvanttilinkkien laatu verkon kolmen solmun välillä.

Tulevaisuuden kvantti-internetin voima perustuu kykyyn siirtää kvantti-informaatiota verkon solmujen välillä.

Teleportaatio tarjoaa tähän varmemman tavan koska siinä kvanttibitti katoaa lähettäjän puolelta ja ilmestyy vastaanottimen puolelle. Koska kvanttibitin ei tarvitse kulkea välitilan poikki, ei ole mahdollista, että se katoaisi. Tämä tekee kvanttiteleportaatiosta ratkaisevan tekniikan tulevaisuuden kvantti-internetille.

Kvanttibittien teleportointi edellyttää useita ainesosia: kvanttikytketyn linkin lähettäjän ja vastaanottajan välillä, luotettavan menetelmän kvanttiprosessorien lukemiseen ja kykyä tallentaa tilapäisesti kvanttibittejä. QuTechin aikaisempi tutkimus osoitti, että on mahdollista teleportoida kvanttibittejä kahden vierekkäisen solmun välillä.

QuTechin tutkijat ovat nyt ensimmäistä kertaa osoittaneet pystyvänsä täyttämään vaatimukset ja osoittaneet teleportaation ei-viereisten solmujen välillä, toisin sanoen verkon yli. He teleportoivat kvanttibittejä solmusta "Charlie" solmuun "Alice" välisolmun "Bob" avulla.

Teleportointi tapahtuu kolmessa vaiheessa, jossa aluksi hyödynnetää Alicen ja Charlien välille luotua lomittunutta tilaa, joka luodaan välisolmu Bobin avulla. Toinen vaihe on "viestin" - kvanttibitin - luominen teleportoitavaksi ja kolmas vaihe on todellinen teleportaatio Charlielta Aliceen.

Tätä tarkoitusta varten Charlie suorittaa yhteismittauksen viestin kanssa kvanttiprosessorillaan ja puolikkaalla lomittuneesta tilasta (Alicella on toinen puoli). Sitten tapahtuu jotain, mikä on mahdollista vain kvanttimaailmassa: tämän mittauksen seurauksena informaatio katoaa Charlien puolelta ja ilmestyy välittömästi Alicen puolelle.

Kvanttibitti on kuitenkin salattu siirron yhteydessä; avain määräytyy Charlien mittaustuloksen perusteella. Joten Charlie lähettää mittaustuloksen Alicelle, jonka jälkeen Alice suorittaa asiaankuuluvan kvanttioperaation kvanttibitin salauksen purkamiseksi. Kun Alice on suorittanut oikean toimenpiteen, kvantti-informaatio soveltuu jatkokäyttöön ja näin teleportaatio on onnistunut!

Aiheesta aeimmin: Kvanttiteleportaatio:kvanttidataliikenteen pikakaista