Микроволновая телепортация выдержала тепло ⚡ экспресс
Микроволновая квантовая связь перспективна для распределённых вычислений, но сверхпроводящие схемы требуют милликельвиновых температур, что усложняет масштабирование. Осуществлена квантовая телепортация микроволновых когерентных состояний между двумя удалёнными криостатами по тепловому каналу с температурой до 4 К. Для этого по каналу передавались двухмодовые сжатые состояния, создавая запутанность, которая использовалась для телепортации. Получены точности 72,3 ± 0,5 % при 1 К и 59,9 ± 2,5 % при 4 К, превышающие бесклоновый и классический пределы. Моделирование в гауссовом формализме с учётом потерь и шума показало, что основная причина погрешностей — паразитный нагрев холодных узлов от горячей линии. Результаты подтверждают возможность построения распределённых сверхпроводящих архитектур и стимулируют исследования зашумлённых квантовых сетей.
Квантовые компьютеры на сверхпроводниках работают лишь при экстремальном холоде — почти абсолютном нуле (–273 °C). Охлаждают их установками с редким изотопом гелия. Соединить такие компьютеры обычными проводами — значит впустить тепло, губительное для квантовых состояний.
Учёные применили квантовую телепортацию. Они создали пару запутанных микроволновых сигналов — «близнецов», чьи свойства неразрывно связаны. Один близнец остался в холодильнике, а второго послали по каналу, нагретому до 4 К (в сотни раз теплее, чем схемы, но всё ещё космический холод). Сигнал, мчащийся со скоростью света, достиг цели, и учёные измерили его. В тот же миг первый близнец перенял исходное квантовое состояние — информация перепорхнула из одного холодильника в другой. Точность составила 60–72 %, что намного выше классического предела.
Тепловой шум, рост энтропии, почти не исказил сигнал. Идею квантовой телепортации ещё в 1993 году предложил Чарльз Беннет. Это открытие означает, что для квантового интернета не нужна тотальная заморозка — достаточно холода только в ключевых узлах.
🎯 Рабочие температуры кубитов (милликельвины) в сотни раз холоднее межзвёздного пространства.
🎬 В отличие от телепорта из «Звёздного пути», здесь переносится не материя, а квантовое состояние — своего рода «субатомный телефакс».