Что такое квантовая телепортация

Термин «квантовая телепортация» может вводить в заблуждение — в результате этого физического эффекта никакие частицы не перемещаются в пространстве. С помощью квантовой телепортации можно передать квантовое состояние одной частицы через две других, между которыми есть квантовая запутанность.

При этом «мгновенность» телепортации не означает, что передаваемая информация нарушает законы физики и преодолевает скорость света; протокол передачи информации требует также и традиционной коммуникации. В квантовой телепортации нет ни моментальности, ни физического перемещения, как в телепортации в научно-фантастических фильмах.

Протокол «квантовой телепортации» можно описать так: Алиса хочет передать квантовое состояние своей частицы Бобу, который находится на большом расстоянии от нее. Для этого у них должна быть пара заранее приготовленных квантово-запутанных частиц — одна у Боба, другая у Алисы.

Алиса берет частицу, состояние которой она хочет передать, и производит совместное измерение с запутанной частицой. Так она разрушает состояние обеих своих частиц и однозначно задает квантовое состояние запутанной частицы Боба. После этого, с помощью обычного канала связи (например, по телефону), Алиса сообщает результаты своего измерения Бобу.

Боб измеряет квантовое состояние своей частицы, и, так как знает, что ее состояние обратно состоянию запутанной частицы Алисы, «расшифровывает» состояние, которое изначально надо было передать.

Главное преимущество квантовой телепортации для коммуникаций заключается в том, что даже если злоумышленник перехватит разговор Алисы и Боба, без второй запутанной частицы это ему ничего не даст. Так квантовая телепортация обеспечивает полностью защищенную от взлома линию связи.

Что такое квантовая телепортация (и как ее можно использовать) слушайте в специальном выпуске «Теории Большой Бороды».

Подробнее о достижении Китая в квантовой телепортации.