Учёные из Нанкинского университета осуществили то, что ещё недавно звучало как сюжет из научной фантастики: квантовую телепортацию с записью состояния в твердотельную память.
Эта разработка может стать основой для реального квантового интернета — без экзотического оборудования и с использованием обычной телекоммуникационной инфраструктуры.
В стандартных системах квантовой связи используются доверенные узлы, где фотоны с запутанными состояниями собираются заново. Это ограничивает расстояние передачи до сотен километров и требует сложной архитектуры. Китайцы пошли дальше: вместо этого они записали квантовое состояние в ионы эрбия — в твердотельной квантовой памяти.
Платформа состоит из пяти компонентов:
- подготовка исходного состояния;
- генерация ЭПР-пар на фотонном чипе;
- измерения Белла;
- управление частотами;
- квантовая память на эрбии.
«Квантовая телепортация позволяет передавать состояния, не раскрывая их», — объяснил глава проекта Сяо-Сун Ма. Но самое важное — это не просто передача, а возможность передавать состояния по существующим оптоволоконным каналам.
Такой подход позволяет не передавать информацию, а переносить квантовое состояние, продолжая работу алгоритма на удалённой платформе. Это фундаментально важно для распределённых квантовых вычислений и создания устойчивых квантовых сетей.
Впервые в истории зафиксирована передача и хранение запутанных состояний в телеком-диапазоне — реальном, а не лабораторном. Это открывает двери для построения полноценных квантовых сетей, которые смогут работать без дорогостоящих узлов и сложных конфигураций.