Första teleporteringen från ett makroskopiskt objekt till ett annat

En av de möjliggörande teknologierna bakom ett kvantinternet kommer att vara kvantroutrar som kan överföra kvantinformation från en plats till en annan utan att förstöra den.

Det är ingen lätt uppgift. Kvantbitar eller qubitar är berömda ömtåliga - en enda mätning förstör dem. Så det är inte helt uppenbart hur makroskopiska objekt som routrar i ett fiberoptiskt nätverk kan hantera qubits utan att förstöra dem.

Men fysiker har ett trick i rockärmen för att hjälpa till att skicka qubits på ett säkert sätt. Det här tricket är teleportering, ett standardverktyg i alla anständiga kvantoptiklabb.

Den förlitar sig på det märkliga fenomenet intrassling där två kvantobjekt delar samma existens. Den länken säkerställer att oavsett hur långt från varandra de är så påverkar en mätning på en partikel omedelbart den andra.

Det är detta 'inflytande' som gör det möjligt för fysiker att överföra kvantinformation från en punkt i rymden till en annan utan att den passerar genom mellanrummet.

Naturligtvis är teleportering knepigt, men fysiker blir bättre på det. De har teleporterat kvantinformation från en foton till en annan, från joner till fotoner och till och med från en makroskopisk ensemble av atomer till en foton.

Idag säger Xiao-Hui Bao vid University of Science and Technology i Kina i Hefei och några kompisar att de har lagt till en ny och viktig teknik till denna låda med tricks.

Dessa killar har teleporterat kvantinformation från ensemble av rubidiumatomer till en annan ensemble av rubidiumatomer över ett avstånd av 150 meter med hjälp av intrasslade fotoner. Det är första gången som någon har utfört teleportering från ett makroskopiskt objekt till ett annat.

Detta är intressant som den första teleporteringen mellan två objekt i makroskopisk storlek på ett avstånd av makroskopisk skala, säger Xiao-Hui och co.

Ganska rätt. Målet i ett kvantinternet är att ensembler av atomer ska sitta i hjärtat av kvantroutrar, ta emot kvantinformation från inkommande fotoner och sedan generera fotoner som skickar denna information vidare till nästa router.

Så uppenbarligen är den första teleporteringen från ett av dessa hjärtan till ett annat ett viktigt framsteg.

Naturligtvis finns det hinder framöver. Xiao-Hui och co vill öka sannolikheten för framgång för varje tillfälle av teleportering, att öka den tid som atomensemblen kan lagra kvantinformation innan den läcker bort (för närvarande drygt 100 mikrosekunder) och att skapa en kedja av atomärer. ensembler som bättre kommer att demonstrera potentialen hos tekniken för kvantrouting.

Ingen av dessa utmaningar verkar vara showstoppers. Vilket innebär att praktiska kvantroutrar och det kvantinternet som förlitar sig på dem är precis runt hörnet.

Ref: arxiv.org/abs/1211.2892 : Quantum Teleportation Between Remote Atomic-Ensemble Quantum Memories

Dölj