Квантовая телепортация между квантовыми компьютерами — прорыв в вычислениях

Квантовая телепортация перестаёт быть сюжетной линией научной фантастики и становится технологической реальностью. Впервые в истории исследователи осуществили телепортацию квантового состояния между двумя квантовыми компьютерами, находящимися на расстоянии друг от друга. Этот результат — ключевой этап на пути к созданию глобальной квантовой сети.

Что такое квантовая телепортация?

Вопреки распространённому мнению, телепортация в квантовом смысле — это не «перемещение объекта», а передача квантового состояния из одной системы в другую, без перемещения самой частицы.

Телепортация возможна благодаря квантовой запутанности — явлению, при котором частицы, даже разделённые пространством, остаются «связанными» и мгновенно отражают изменения друг друга.

Как проводился эксперимент?

Исследование было проведено консорциумом учёных из США, Канады и Европы. В работе использовались два квантовых компьютера, построенных на сверхпроводниковых кубитах, соединённых через оптоволоконную линию.

• Сначала в каждой системе создавались запутанные пары кубитов;
• Затем в первом компьютере проводилось измерение квантового состояния и передача классической информации второму устройству;
• Второй компьютер воссоздавал исходное состояние — уже без участия исходной частицы.

Таким образом, состояние телепортировалось, не нарушая принцип неопределённости и не требуя физического переноса объекта.

Почему это важно?

• Это доказательство концепции квантовой связи между вычислительными узлами;
• Открывает путь к созданию квантового интернета — сети, в которой данные невозможно перехватить или подделать;
• Обеспечивает абсолютную защиту информации за счёт фундаментальных законов физики;
• Позволяет объединить квантовые компьютеры в распределённую систему, увеличивая их вычислительную мощность.

Как далеко мы от практического применения?

Хотя эксперимент подтверждает принцип, технология требует дальнейших разработок. На текущий момент:

• Дальность передачи ограничена (несколько метров или километров);
• Скорость и точность операций нестабильны из-за ошибок квантовых шумов;
• Требуется сверхнизкая температура и мощные охлаждающие системы;
• Инфраструктура квантового интернета находится в зачаточной стадии.

Тем не менее, ведущие компании — IBM, Google, Xanadu и государственные лаборатории — уже строят квантовые маршрутизаторы и экспериментальные сети, чтобы внедрять телепортацию в практику.

Какие перспективы?

• Передача данных между квантовыми центрами — распределённые квантовые вычисления;
• Квантовая криптография — абсолютно защищённые каналы связи;
• Сенсоры нового поколения — передача измерений с атомной точностью;
• Моделирование молекул и реакций в реальном времени в разных лабораториях.