Confirmation expérimentale
La téléportation est étroitement liée à la génération et la mesure des photons intriqués; Ils constituent les tâches les plus importantes pour toute confirmation expérimentale. Jusqu'à présent, il n'y a eu que peu d'installations expérimentales, qui permettaient la création d'états intriqués, et il n'y a aucune donnée expérimentalement vérifiée, afin de déterminer les quatre états de Bell, pour tout type de systèmes quantiques. Cependant, on peut facilement obtenir des paires de photons intriqués, et ils peuvent être pronostiqués dans au moins deux des quatre états Bell.
Nous avons obtenus des photons intriqués 2 et 3 par la conversion descendante paramétrique( top down conversion). Dans cette méthode, un photon introduit par pompage dans le cristal non linéaire, peut se décomposer spontanément en deux photons, qui, dans le cas d'une top-down-conversion paramétrique de type 2 sont en mesure de se trouver dans l'état, que donne l'équation ([2]) (Fig. 2) [[6]].
Afin d'obtenir la prédiction des photons 1 et 2 dans l'état de Bell, nous devons les rendre indiscernables. Pour atteindre cette indiscernabilité, nous introduisons ces deux photons en superposition d'un bloc-séparateur du faisceau (Figure 1 b). S'ils tombent chacun chacun de son côté, comment se fait-il, que chacun d'eux apparaisse toujours sur le même côté? Il est évident, que cela ne pourrait se produire, que s'ils sont réfléchis, ou tranformés. En mécanique quantique, nous devons avoir une superposition des amplitudes pour ces deux probabilités. Les impulsions unitaires, dont les amplitudes ont été réfléchies, ont été obtenus en additionnant les signaux négatifs. Néanmoins, il semble, que ces deux processus soient mutuellement exclusifs. Cependant, cela n'est acceptable que pour un état symétrique à l'entrée. Pour l'état antisymétrique, ces deux possibilités sont obtenues par un autre signal négatif intriqué, et par conséquent, ils interfèrent entièrement [[15],[16]]. Cela satisfait la prédiction des photons 1 et 2 à l'état antisymétrique |Ψ|1 2 afin de placer les détecteurs dans chacune des sorties du séparateur, et pour l'enregistrement simultané (coïncidence ) [17-19].
Pour être sûr, que les photons 1 et 2 sont impossibles à distinguer au moment de leur arrivée, ils sont générés, en utilisant un faisceau de pompage à impulsions, qui est envoyé à travers des filtres à bande passante étroite, donnant un temps de cohérence beaucoup plus, long que la durée de l'impulsion de pompage [[20]]. Durant l'expérience la durée d'impulsion du pompage était de 200 fs à la fréquence de répétition 76 MHz. L'analyse des photons de top-down-conversion d'une longueur d'onde de 788 nm pour une largeur de fente de 4 nm a montré, leur temps de cohérence était de 520 fs. Ceci devrait être interprété comme suit, puisque le photon 1 est également produit dans le cadre d'une paire enchevêtrée, son partenaire peut servir d'indicateur de l'apparition du photon 1.
Comment peut on prouver par une seule expérience , qu'un état quantique inconnu peut se téléporter? Tout d'abord, elle doit démontrer pleinement , que cette téléportation fonctionne dans le régime des seuls comportements connus, où toutes les autres états disparaissent. L'essentiel dans les états de polarisation ce sont leurs deux composantes, et en principe, nous pouvons reconnaître la polarisation horizontale ou verticale d'après la source de rayonnement. Mais même cela ne démontre toujours pas, que la téléportation fonctionne pour toute superposition commune, car il y a deux lignes privilègiées dans nos expériences. Par conséquent, dans la première expérience, nous avons choisi comme base de téléportation deux états de polarisation linéaire de -450 et +450, qui ont déjà une superposition de polarisation horizontale et verticale. Deuxièmement, l'expérience doit prouver, que cette téléportation travaille sur les superpositions de ces deux état fondamentaux. Par conséquent, nous démontrons aussi la téléportation pour la polarisation circulaire.
