Телепортация на марше

Физикам впервые удалось реализовать телепортацию квантового состояния ионов. Их достижение может стать важным шагом на пути к созданию квантовых компьютеров.

Двум независимым группам физиков - из Национального института стандартов и технологий США и из университета Инсбрука в Австрии - удалось впервые реализовать телепортацию квантового состояния ионов. Их достижение может стать важным шагом на пути к созданию квантовых компьютеров и других устройств обработки и передачи квантовой информации.

Дабы построить квантовые компьютеры, нужно научиться передавать информацию о квантовом состоянии частиц или кубитов на большие в "квантовых масштабах» расстояния - хотя бы в пределах "системного блока» машины. Но квантовые состояния частиц очень "нежны» и легко разрушаются при измерении или любом постороннем воздействии. К счастью, еще в 1993 году Карл Беннетт (Charles Bennett) с коллегами предложил протокол, позволяющий "телепортировать» даже неизвестное квантовое состояние одной частицы (P) к другой (B), не перемещая самих частиц. При этом передается лишь классическая информация, используется вспомогательная частица (A) и удивительные квантовые свойства "запутанных» состояний частиц (A и B). При передаче исходное квантовое состояние первой частицы (P) неизбежно разрушается.

В 1997 году квантовая телепортация была экспериментально реализована с использованием фотонов, и лишь сейчас то же самое удалось проделать с ионами. Эксперименты американских и австрийских физиков сильно различаются в деталях, но оба следуют протоколу Беннетта. Американцы использовали удерживаемые в ловушке ионы бериллия, а квантовую информацию кодировали в его спине. Австрийцы телепортировали внутренние квантовые состояния ионов кальция.

Пока оба эксперимента далеки от идеала. И американцам, и австрийцам удалось достичь лишь примерно 75% вероятности успешной передачи квантовой информации. Однако это уже выше классического предела 66%, при котором не используются запутанные состояния частиц и протокол Беннетта. В классической схеме квантовое состояние первого иона просто измеряется, а затем воссоздается на втором ионе после передачи классической информации.

- Из журнала "Компьютерра" от 6 июля 2004 года.