Исследователи из Китайского университета науки и технологий впервые напрямую сравнили квантовую телепортацию с обычной передачей фотонов по одному и тому же каналу связи. Эксперимент показал, что в условиях сильных потерь сигнала телепортация обеспечивает почти трехкратное преимущество по эффективности.
Главная проблема современных квантовых сетей заключается в том, что фотоны постепенно теряются при прохождении через оптоволокно или открытое пространство. Из-за этого надежная передача квантовой информации на большие расстояния остается одной из ключевых нерешенных задач.
Для решения проблемы ученые использовали квантовую запутанность, позволяющую передавать не сами частицы, а их квантовое состояние. Разработанная оптическая схема формирует высококачественные пары запутанных фотонов, благодаря чему удается значительно уменьшить влияние потерь в канале связи.
Испытания проводились на канале, который пропускал лишь около одного процента фотонов. Несмотря на столь сложные условия, квантовая телепортация не только превзошла прямую передачу информации, но и оказалась эффективнее ее улучшенных вариантов с использованием методов квантового клонирования.
Авторы работы считают, что результаты приближают создание практических квантовых коммуникационных сетей. В дальнейшем технологию планируют испытать на реальных волоконно-оптических линиях связи, а также использовать при разработке квантовых повторителей и распределенных квантовых вычислений.
