телепортация фотонов

Результаты
В первом эксперименте фотон 1 был поляризован на 450. Телепортация срабатывала как только фотоны 1 и 2 определялись в состоянии |Ψ|1 2, которое наблюдается в 25% всех возможных случаев. Состояние
|Ψ|1 2 определялось записью совпадения между двумя детекторами f1 и f2 , помещенными позади расщепителя пучка (Рис.1b).
Если мы определили совпадение f1f2 (между детекторами f1 и f2), тогда фотон 3 также будет поляризован на 450 . Поляризация фотона 3 анализируется по прохождению его через поляризационный расщепитель пучка, разделяющий -450 и +450 поляризации. Для демонстрации телепортации (при выходе пучка из поляризующего расщепителя) подает звуковой сигнал (регистрация обнаружения) только детектор d2 на 450 и однократно детекторы f1 и f2. Детектор d1 при -450 на выходе из поляризационного расщепителя пучка не детектирует фотон. Поэтому запись трех-кратного совпадения d2f1f2 (+450 анализ) вместе с отсутствием трех-кратного совпадения d1f1f2 (-450 анализ) является доказательтвом того, что поляризованный фотон 1 телепортируется на фотон 3. Чтобы выполнить условие временного перекрытия, мы изменяем на небольших шагах время прибытия фотона 2, регулируя задержку между первой и второй даун-конверсией посредством обратноотражающего зеркала (Рис 1b). Таким путем мы сканируем район временного перекрытия на расщепителе пучка с тем, чтобы добиться наблюдения телепортации.
Вне области телепортации каждый из фотонов 1 и 2 будут идти в f1 или f2 независимо друг от друга. Вероятность совпадения между f1 и f2 поэтому 50%, которая вдвое выше области телепортации. Фотон 3 не имеет определенной поляризации, будучи составной частью спутанной пары. Поэтому d1 и d2 оба имеют 50% шансов получить фотон 3. Этим и объясняется 25% вероятности для обоих случаев -450 анализа (совпадения d1f1f2) и для +450 анализа (совпадения d2f1f2) вне области телепортации. Рис.3. суммирует предсказания как функцию задержки. Успешность телепортации +450 поляризационного состояния доказывается также уменьшением до нуля в -450 анализе (Рис.3а) и неизменным состоянием для +450 анализа (Рис.3b).
Теоретическое предсказание Рис.3 может быть точно истолковано, если учесть, что время задержки уменьшает на половину совпадения для двух детекторов в Белловских анализаторах состояний f1 и f2, в сравнении с областью вне телепортации. Поэтому, если поляризация фотона 3 никак не коррелирует с другими поляризациями, то это также указывает на то, что 3-х кратные совпадения уменьшаются вдвое. На правильную телепортацию состояний фотона указывает факт падения кривой до нуля на Рис.3а и плоская кривая на Рис. 3b.
Заметим, что одинаково вероятна как продукция фотонов 1, 2 и 3, так и эмиссия одиночным источником двух пар даун-конвертированных фотонов. Хотя и нет фотона, пришедшего из первого источника (фотон1 отсутствует), вклад в трех-кратный показатель совпадений все еще будет значимым. Эти совпадения не имеют значения для телепортации и могут толковаться как показатель блокирования прохождения фотона 1. Вероятность случайных 2-х и 3-х кратных совпадений для этих процессов может рассчитываться из экспериментальных результатов. Экспериментально определенное значение для 3-х кратных случайных совпадений составляет 68%1%. На экспериментальных графах Рис.4 мы вычли опытным путем определенные случайные совпадения.
Экспериментальные результаты для фотонов, поляризованных на +450, показаны в левой колонке Рис.4; Рис.4a и b должны быть сопоставлены с теоретическим предсказанием на Рис.3. Сильное уменьшение сигнала в -450 анализе и постоянный уровень сигнала в +450 анализе показывает, что фотон 3 поляризован вдоль направления (along the direction) фотона 1, и это подтверждает телепортацию.