Группе китайских и австрийских физиков впервые удалось провести успешный эксперимент по многоуровневой квантовой телепортации. Исследование подробно описано в научном журнале Physical Review Letters, а коротко его суть изложена на сайте Phys.org.
Суть квантовой телепортации состоит в том, чтобы передать свойства одной частицы другой частице. До сих пор ученым удавалось телепортировать только кубиты – двойные квантовые частицы, имеющие состояния, которые можно обозначить как 0 или 1. То есть, переводя одну из связанных частиц в состояние 1 или 0, физики наблюдали синхронный переход в это же состояние и другой частицы.
Однако еще в девяностые годы было доказано, что возможно существование квантовых частиц, пребывающих одновременно в трех состояниях. С математической точки зрения это означает, что частица может быть в значении 0, 1 и 2, а с физической – что фотон может двигаться сразу по трем путям. Такие частицы получили название «кутриты». Их существование предполагает возможность многомерной квантовой телепортации, при которой фотон может двигаться по нескольким путям одновременно.
Провести эксперимент, подтвердивший правильность теории, позволил многолучевой светоделитель, который имеет несколько входов и выходов фотонов, но между ними соединяет все оптические волокна в одно. Эксперименты, проведенные на этом устройстве, показали, что квантовая информация может быть передана от одной частицы другой на расстоянии без их физического взаимодействия.
Более того, физики отмечают, что теоретически многомерная квантовая телепортация не ограничивается тремя состояниями, а может иметь любое их количество.
