Группа Акиры Фурусавы из Токийского университета смогла реализовать полную квантовую телепортацию фотонных кубитов при помощи гибридной техники. Отметим, что первая квантовая телепортация — передача квантового состояния на расстоянии, при которой у первой частицы такое состояние разрушается, а у второй возникает состояние, идентичное первой, — была реализована еще в 1997 году. Вот только использовать такую квантовую телепортацию для реальной обработки информации при помощи квантовых битов (кубитов) было невозможно.
В схеме традиционной квантовой телепортации измерение выполняется после переноса кубитов, а эффективность передачи была низкой. В лучшем случае доходят менее 90% всех отправленных кубитов, причем передающий не понимает, о каких именно кубитах идет речь, а поэтому не может их продублировать. В итоге при использовании в реальной связи потеря более чем 10% информации делает всю систему непрактичной.
"В 1998 году мы использовали слегка нетипичную технику для нетрадиционной полной телепортации. Но тогда переданное состояние не было квантовым битом. Теперь же мы применили нашу экспериментальную методику образца 1998 года, чтобы передать квантовые биты", — подчеркивает Акира Фурусава. Гибридная система телепортации объединила технологию по передаче световых волн в широком диапазоне и способ уменьшения диапазона частот фотонных квантовых битов. Благодаря этому удалось инкорпорировать квантовые биты в световые волны. Кроме того, отказ от принципиально вероятностных белловских измерений позволил сделать и саму квантовую телепортацию не вероятностной, а жестко детерминированной — впервые в мире.
"Полагаю, мы можем сказать со всей определенностью, что только теперь квантовые компьютеры стали ближе к реальности. Телепортацию такого рода можно представить как квантовый затвор, где сток и исток идентичны. Так что, если мы слегка улучшим процесс, исток и сток, чтобы программировать их состояния, то получим программируемый квантовый затвор. Комбинируя множество таких затворов, мы выйдем на настоящий квантовый компьютер", — оптимистично заявляет Фурусава.
