Физики из Китая теоретически показали, что с помощью особого состояния света — связанных состояний в континууме — можно передавать квантовую информацию между двумя группами атомов с точностью более 99%. Предложенная схема, в отличие от существующих, устойчива к неточностям в настройках и внутренним потерям энергии, что делает ее перспективной для создания надежных квантовых коммуникационных систем.
Ученые из Китая предложили новый способ передачи квантовой информации. Они разработали теоретическую модель, в которой две группы атомов обмениваются данными через специальный световой канал — волновод, сделанный из цепочки связанных резонаторов. Главная особенность их подхода в том, что передача происходит с помощью так называемых связанных состояний в континууме. Если говорить проще, это такие состояния света, которые, вопреки ожиданиям, не улетают прочь, а остаются рядом с атомами, образуя устойчивые стоячие волны.
В ходе работы физики показали, что эти состояния позволяют переносить неизвестную квантовую информацию из одной группы атомов в другую с точностью выше 99 %. Это очень высокий показатель для квантовых систем, где любые помехи обычно приводят к ошибкам.
Предложенная схема оказалась устойчивой сразу к двум главным проблемам реальных устройств. Во-первых, она не боится неточностей в изготовлении — например, если расстояние между элементами чуть отличается от расчетного. Во-вторых, она сохраняет работоспособность даже при внутренних потерях энергии, когда часть света неизбежно рассеивается или поглощается.
Раньше для похожих задач использовались другие протоколы, так называемые каскадные, но они требовали сложной настройки и были чувствительны к помехам. Новый метод работает за счет интерференции, то есть сложения волн в самом канале передачи, и поэтому получается более надежным.
Данное исследование представляет собой важный теоретический шаг в развитии квантовых коммуникаций и вычислений, предлагая потенциально более надежный способ управления квантовой информацией без использования сложных систем обратной связи.
Читайте также: Квантовая физика сделает выборы полностью анонимными