Фізики вперше продемонстрували процес квантової телепортації з одного кремнієвого чіпа на інший. Їхня система, побудована на принципах інтегральної оптики, використовує комбінацію нелінійних джерел фотонів і лінійних квантових схем. Така конструкція забезпечує одну з найвищих точностей телепортації на сьогоднішній день. Робота опублікована в.
Для побудови систем обробки і передачі квантової інформації вчені часто використовують принципи інтегральної оптики. Оптика володіє кількома вагомими перевагами: наприклад, дозволяє масштабувати систему, збільшуючи її обчислювальні здібності. Робота з квантовими даними в інтегральній оптиці, однак, вимагає реалізації декількох складних механізмів. Така система повинна вміти генерувати групи одиночних фотонів, керувати ними, а, потім - реєструвати.
У попередніх роботах фізики вже стикалися з проблемою створення генератора з досить яскравими і різними фотонами. Крім того, об'єднання джерела фотонів з квантовими схемами (реєстраторами) в межах одного компактного пристрою - досить важке завдання. Незважаючи на це, в 2014 році вченим вдалося провести квантову телепортацію фотона в межах одного кремнієвого чіпа.
Тепер міжнародна група вчених на чолі з Даніелем Левелліном (Daniel Llewellyn) з Брістольського університету побудувала систему, що дозволяє провести квантову телепортацію з одного чіпа на інший. Вона складається з двох частин - передавача (5 ст.1 3 міліметра) і приймача (3,5 ст.1 1,5 міліметра). Передавач є мережею з нелінійних джерел фотонів і лінійних квантових схем.
Спочатку генеруються дві пари фотонів, які проходять через датчик, що визначає, чи заплутані вони. Потім через хвилеводні канали вони прямують до лінійної квантової схеми (послідовності квантових дослідів). Останній етап - вимірювання за допомогою системи інтерферометрів Маха - Цендера (цей пристрій складається з хвилевода, який розгалужується на дві частини; електроди, розташовані з боків ^ інтерферометра знову зводять пучок в єдиний). Один із заплутаних фотонів відправляється в приймач по десятиметровому оптоволоконному кабелю. Приймач виробляє ті ж самі вимірювання інтерферометром, що й передавач.
Установка може телепортувати фотони в межах одного і двох чіпів (у випадку з двома чіпами вони знаходилися на відстані 10 метрів один від одного). Ступінь збігу квантових станів (точність телепортації) в першому режимі дорівнює 0,906, у другому - 0,885. У роботі з телепортації 2014 року фізики домоглися показника близько 0,89.
За словами авторів, їхня робота може стати в нагоді в більш масштабних проектах на інтегральній оптиці, які застосовні у сфері квантового зв'язку та обчислень. Йдеться не тільки про квантовий комп'ютер, а й про квантову мережу, реалізовану на оптичних принципах. Підвищення точності передачі даних дасть фізикам можливість створювати більш ефективні засоби зв'язку, що працюють на основі квантової телепортації.
Не так давно вчені сфотографували квантову заплутаність, ви можете подивитися на неї. А про те, як правильно розуміти експерименти із заплутаними частинками нам розповідав професор Олександр Львівський.