Исследователи из Йокогамского национального университета безопасно телепортировали квантовую информацию в пределах алмаза. Работа позволит ускорить разработку квантовых систем для хранения конфиденциальной информации, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Physics.
В ходе исследования физики планировали проверить гипотезу о квантовой телепортации данных в недоступное место — в качестве него ученые выбрали алмаз.
Сформированный из связанных, но расположенных по отдельности атомов углерода, алмаз содержит идеальные условия для квантовой телепортации. Атом углерода содержит в своем ядре шесть протонов и шесть нейтронов, окруженных шестью вращающимися электронами. Когда атомы связываются в алмаз, они образуют особенно сильную решетку. Окруженная атомами углерода, структура ядра атома азота создает наномагнит.
Чтобы манипулировать электродом и изотопом углерода, исследователи прикрепили проволоку шириной около четверти человеческого волоса к поверхности алмаза. Затем физики обстреляли алмаз микроволнами, чтобы создать колеблющееся магнитное поле вокруг него.
Используя микроволновые и радиоволны, исследователи заставили спин электрона переплетаться с ядерным спином углерода. Первый разрушается под действием магнитного поля, создаваемого наномагнитом, что делает его подверженным запутыванию.
Как только две части становятся запутаны, физические характеристики настолько переплетены, что их невозможно описать по отдельности — вводится фотон, который содержит квантовую информацию, и электрон поглощает фотон. Поглощение позволяет перенести состояние поляризации фотона в углерод, который опосредован запутанным электроном.