В Китае совершена первая квантовая телепортация с Земли на орбиту

«Мы сообщаем о первой квантовой телепортации независимого однофотонного кубита из наземной обсерватории в спутник на околоземной орбите — через канал восходящей связи — на дистанции до 1400 км», — говорится в заявлении китайских ученых.

В прошлом году с космодрома Цзюцюань в пустыне Гоби стартовал спутник «Мо-цзы». Ракета «Чанчжэн-2D» вывела его на солнечно-синхронную орбиту, то есть он проходит над любой точкой Земли приблизительно в одно и то же местное время. Он оборудован крайне чувствительным оптическим приемником, способным распознать квантовое состояние отдельных фотонов, запущенных с Земли.

А теперь команда «Мо-цзы» сообщила о результатах первого эксперимента по созданию квантовой коммуникационной сети и передаче первого объекта с Земли на орбиту.

Телепортация стала уже обычной операцией в квантовой оптике. Она основана на феномене квантовой запутанности, когда два квантовых объекта, в данном случае — фотона, формируются в одно и то же время и место и обладают одинаковыми волновыми функциями. Даже если их разделить на большое расстояние, связь между ними сохранится и измерения одного окажут влияние и на состояние другого.

Теоретически, расстояние не должно влиять на телепортацию, но запутанность легко нарушить. Прошлые эксперименты ограничивались 100 км, но «Мо-цзы» удалось передать сигнал с высоты от 500 км в зените до 1400 км, когда он расположен у горизонта, и большую часть этой дистанции фотон двигался в вакууме. Для того чтобы минимизировать влияние атмосферы, китайские ученые разместили наземную станцию в Нгари, на Тибете, на высоте более 4000 метров.

После запуска одного из пары фотонов с земли ученые измерили второй, чтобы подтвердить, что запутанность имела место. В течение 32 дней они посылали миллионы фотонов и обнаружили положительные результаты в 911 случаях, сообщает MIT Technology Review.

Первую наземную линию квантовой связи построили тоже в Китае. Пока ее протяженность составляет 260 км, и она соединяет Шанхай и Ханчжоу, обеспечивая нужды местных чиновников, банкиров и директоров предприятий. А в будущем ее размеры увеличатся до 2000 км.