телепортация фотонов

Квантовая телепортация – это не только важный компонент в квантово-информационных задачах; она также позволяет ставить новые типы экспериментов и исследований в фундаментальной квантовой механике. Как любое квантовое состояние может быть телепортировано, так и, наоборот, оно может полностью стать неопределенным для частицы – члена спутанной пары. Аналогично передается состояние спутывания между частицами. Это позволяет нам осуществлять не только цепь передачи квантовых состояний на расстояние, где декогеренция уже устранена состоянием комплементарности (пар частиц, П.Г.), но также позволяет нам проверить теорему Белла для частиц, которые не воздействуют каким-либо образом на прошлое. Схема квантовой телепортации
Это следующий шаг в будущих исследованиях квантовой механики. Последнее, но не менее важное. Споры относительно локальной точности понимания природы могут прекратиться, если будущие эксперименты используют генерацию спутывания более чем на двух пространственно разделенных частицах.
Рис.1. Схема, показывающая принципы работы квантовой телепортации (a) и экспериментальная установка (b). a, Алиса имеет квантовую систему, частицу 1, в начальном состоянии, которое она хочет передать Бобу. Алиса и Боб также владеют дополнительной парой спутанных фотонов 2 и 3, излучаемых источником Эйнштейна-Подольского-Розена (EPR). Алиса затем проводит комбинированный (joint) Анализ Белловского Состояния (Bell-state measurement, BSM) начального фотона и одного из дополнительных, предназначенных также для перевода с спутанное состояние. После этого она посылает результат своего измерения как классическую информацию Бобу, он проводит унитарный перевод (U) на другой дополнительный фотон, принимающий при этом состояние частицы 1. b, Импульсное ультрафиолетовое излучение, проходящее через нелинейный кристалл, создает дополнительную пару фотонов 2 и 3. При обратном отражении, после его второго прохода через кристалл, создаются другие пары фотонов, один из которых будет переведен в начальное состояние фотона 1 телепортацией, другой же служит в качестве триггера, указывающего, что фотон должен быть телепортирован другим путем. Алиса затем отслеживает совпадения после расщепителя пучка (BS), где начальный фотон и один из дополнительных суперпозиционируются (superposed). Боб, после приема классической информации, которую Алиса получила по совпадениям отсчетов в детекторах f1 и f2, идентифицирующих Белловское состояние |Ψ-|1 2, знает, что его фотон 3 идентичен по начальному состоянию фотону 1. Боб может проверить это, используя поляризационный анализ с поляризующим расщепителем пучка (PBS) и детекторами d1 и d2. Детектор p дает информацию, что фотон 1 на другом пути (under way).