טלפורטציה קוונטית בנאמנות גבוהה הושגה על ידי צוות מחקר באמצעות טכניקת הסתבכות היברידית חדשה המונעת רעש סביבתי, עם שיעור הצלחה המתקרב ל-90%. קרדיט: twoday.co.il.com
מדענים קידמו טלפורטציה קוונטית על ידי הפחתת הפרעות רעש באמצעות שיטה חדשה הכוללת הסתבכות היברידית, והשגת נאמנות של קרוב ל-90% במצבי טלפורטציה קוונטיים, מה שיכול לשפר משמעותית תקשורת קוונטית מאובטחת.
צוות מחקר בראשות האקדמיה גואנגקן גואו מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין (USTC) של האקדמיה הסינית למדעים (CAS), בשיתוף עם צוות המחקר באוניברסיטת טורקו, פינלנד, הצליח להתגבר על רעש סביבתי כדי להשיג טלפורטציה קוונטית בנאמנות גבוהה על ידי שימוש בהסתבכות היברידית רב-חלקית. הממצאים שלהם פורסמו לאחרונה בכתב העת התקדמות המדע.
התגברות על אתגרים בטלפורטציה קוונטית
טלפורטציה קוונטית משמשת כפרוטוקול מכריע בתקשורת קוונטית, המאפשרת העברה מרחוק של מצבים קוונטיים לא ידועים באמצעות ניצול של הסתבכות קוונטית. עם זאת, בשל האופי השברירי של הסתבכות קוונטית, טלפורטציה קוונטית רגיש מאוד לרעש. השגת טלפורטציה קוונטית בנאמנות גבוהה בסביבות רועשות הייתה אתגר דחוף.
שלבים של טלפורטציה קוונטית רועשת. קרדיט: ZHAO-DI LIU et al.
התקדמות בניהול רעש קוונטי
בעבר, כדי לטפל בסוגיית הדה-קוהרנטיות של מערכות קוונטיות פתוחות בסביבה רועשת, צוות המחקר הגה שיטה מקיפה לוויסות פוטון קיטוב ותדר, תוך מינוף עיצוב נתיב אופטי מתוחכם ומאפני אור מרחביים ניתנים לתכנות. גישה זו אפשרה להם ליצור סימולטור קוונטי של דה-קוהרנטיות פאזה הניתן לשליטה מלאה ולהשיג טלפורטציה קוונטית העולה על הרעש, תוך ניצול אפקטי זיכרון לא מקומיים.
טכניקות חדשות בטלפורטציה קוונטית
עם זאת, השפעות זיכרון לא מקומיות דורשות משאבים קוונטיים מחמירים כגון הסתבכות סביבתית, אשר בדרך כלל אינם ניתנים להשגה. בהתבסס על תוצאות אלה, העבודה הנוכחית מציגה טכניקת טלפורטציה קוונטית רב-תכליתית המפחיתה ביעילות רעש סביבתי.
תוך שימוש בסימולטור הקוונטי של דה-קוהרנטיות פאזה הניתן לשליטה מלאה, החוקרים הציגו אפנון פאזה ספציפי לסביבה כדי להכין מצב ראשוני סבוך של קיטוב-פוטונים כפול-פוטונים. לאחר מכן, הפוטונים הללו הופצו לשני מסופי משתמש נפרדים, כאשר כל אחד מהם עבר אבולוציה של דה-קוהרנטיות.
מסקנה והשלכות
בסופו של דבר, באמצעות תקשורת קלאסית, החוקרים ביצעו פעולות אחידות מתאימות על הסיביות הקוונטיות שאוחזרו כדי לשחזר את המצב הקוונטי המשודר, תוך השגת נאמנות מדודה המתקרבת ל-90%. מדינות הקיטוב מעולם לא הפרו את אי השוויון של בל, מה שמצביע על טלפורטציה קוונטית המבוססת על אי-לוקאליות קוונטית נסתרת.
שיטה זו מציעה דרך חדשה להתגבר על רעש סביבתי, להבדיל מטכניקות קונבנציונליות כגון ניתוק דינמי ותת-מרחבים נטולי דה-קוהרנטיות, ומשפרת את ההבנה של אי-לוקאליות קוונטית.
