Российские физики о двустороней квантовой телепоратции
Как сообщает Российский квантовый центр, наши физики «нашли способ сделать квантовую телепортацию двусторонней». «Техносфера» приводит материал, предоставленный нам специалистами Центра.
В квантовом мире телепортация — не научная фантастика, а реальность (хотя и здесь телепортацией называют не перемещение физических объектов, а перенос квантовых состояний). Но может ли телепортация идти одновременно в двух направлениях? Ученые из Российского квантового центра выяснили, что ответ на этот вопрос: «да». Более того, участники процесса телепортации могут передавать состояния своих квантовых битов (кубитов) друг другу, используя те же ресурсы, что и в стандартной процедуре квантовой телепортации: пару максимально запутанных кубитов, пишет Алексей Федоров из РКЦ и его коллеги в статье, опубликованной в журнале Physical Review A (http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.93.062305).
В стандартной процедуре квантовой телепортации Алиса (Алиса и Боб — так называют отправителя и получателя в квантовой коммуникации) проводит совместные измерения частицы с состоянием, которое она хочет передать Бобу и одной из частиц из запутанной пары. Это измерение разрушает передаваемое состояние на стороне Алисы так же, как и первоначальное состояние запутанности этой пары. В то же время Боб может реконструировать исходное состояние частицы Алисы, на своей частице из запутанной пары, используя результаты измерения, полученные от Алисы по классическому каналу связи.
«В рамках нашего подхода мы предложили некоторые модификации этого протокола: теперь Алиса и Боб действуют более симметрично и «нежно»», – говорит Алексей Федоров.
Каждая из сторон выполняет «мягкие» измерения своих частиц с состояниями, которые они хотят передать друг другу и частицами из запутанной пары. Этот тип измерений не обладает высокой точностью, но позволяет сохранить запутанность для двусторонней передачи и получения квантовой информации. При этом передача квантовых состояний становится неидеальной и на выходе могут быть получены только «зашумленные» версии состояний. «Используя двойственность между квантовыми состояниями и каналами (известную как изоморфизм Чоя-Ямиолковского) мы показали, что такое обобщение стандартного протокола демонстрирует интересную взаимосвязь между квантовой запутанностью и классической коммуникацией, раскрывая потенциальные возможности запутанных состояний для неидеальной передачи квантовых состояний», – отмечает Федоров.
