İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Andrew Zinin

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

İtkisiz kvant teleportasiyasının bədii illüstrasiyası. Müəllif: Li-Chao Peng.

Kvant mexanikasının prinsiplərindən istifadə edən kvant texnologiyalarının konkret tapşırıqlarda klassik həmkarlarından daha yaxşı nəticə göstərdiyi aşkar edilmişdir. Digər şeylər arasında, keçmiş tədqiqatlar kvant məlumatlarını daşımaq üçün fotonlardan (yəni işıq hissəciklərindən) istifadə edərək uzun məsafəli rabitəni təmin edə bilən kvant sistemlərinin potensialını vurğulamışdır.

Vədlərinə baxmayaraq, kvant rabitə sistemləri tez-tez foton itkisinə, yəni hərəkət edən fotonların səpələnməsinə, udulmasına və ya yox olmasına meyllidirlər. Bu foton itkisi ötürmə məsafələri artdıqca getdikcə daha çox hiss olunur.

Foton itkisini azaltmaq üçün təklif olunan yanaşmalardan biri kvant teleportasiyası adlanan bir prosesə əsaslanır. Bu proses, kvant dolaşıqlığı adlanan bir fenomen vasitəsilə hissəciyi başqa bir yerə köçürmədən kvant halının bir hissəcikdən digərinə ötürülməsini nəzərdə tutur.

Çin Elm və Texnologiya Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda kvant teleportasiyasının fotonların birbaşa ötürülməsi üzərində uzun məsafəli kvant rabitəsində üstünlüyünü nümayiş etdirdilər. Onların “Nature Physics” jurnalında dərc olunmuş məqaləsində dolaşıq fotonları uzaqdan hazırlamaq və kvant teleportasiyasını həyata keçirmək üçün yeni bir yanaşma təqdim olunur.

Məqalənin həmmüəllifi Çaoyang Lu Phys.org-a bildirib ki, “Kvant informasiya elmində mərkəzi məqsədin artıq sadəcə maraqlı kvant effektlərini nümayiş etdirmək deyil, kvant texnologiyalarının yaxşı müəyyən edilmiş tapşırıqlarda ən yaxşı klassik alternativlərdən daha yaxşı nəticə göstərə biləcəyini göstərmək olduğu bir mərhələyə çatmışıq. Bu cür nümayişlər praktik kvant informasiya texnologiyalarına doğru yolda əsas mərhələlərdir. Öz işimizdən yaxşı bir nümunə, 2020-ci ildə nümayiş etdirdiyimiz və fotonlardan istifadə edərək kvant hesablama üstünlüyünü göstərdiyimiz fotonik kvant kompüteri Jiuzhangdır .”Şərtsiz kvant teleportasiyasının eksperimental quruluşu və konseptual təsviri. Mənbə: Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-026-03348-7

Kvant fizikləri qırx ildən çoxdur ki, kvant teleportasiyası ideyasını araşdırırlar. Bu zərif protokol, bu vəziyyəti daşıyan hissəciyi fiziki olaraq ötürmədən naməlum kvant vəziyyətinin ötürülməsinə imkan verir.

Lu dedi: “İllər ərzində qrupumuz teleportasiyanı getdikcə daha mürəkkəb sistemlərdə, o cümlədən çoxsaylı sərbəstlik dərəcələrində və yüksək ölçülü kvant vəziyyətlərində araşdırıb. Bu prinsip sübutu təcrübələrindən sonra çox sadə bir sual verməyə başladıq: real bir təcrübədə teleportasiya foton kubitini eyni itkili kanal vasitəsilə birbaşa göndərməkdən daha səmərəli şəkildə ötürə bilərmi?”

Kvant teleportasiyası və birbaşa tək foton ötürülməsinin müqayisəsi

Əvvəlki tədqiqatları nəzərdən keçirərkən Lu və həmkarları heç bir tədqiqatın kvant teleportasiyasını fotonların birbaşa ötürülməsi ilə eksperimental olaraq müqayisə etmədiyini başa düşdülər. Bunun bir səbəbi, teleportasiyanın yalnız uzaq düyünlər arasında ortaq dolaşıqlığın effektiv şəkildə həyata keçirildiyi təqdirdə yaxşı işləməsidir və bu, indiyə qədər çətin olduğunu sübut etmişdir.

“Bu müşahidə işimizin başlanğıc nöqtəsi oldu”, – deyə Lu bildirib. “Biz bu təmiz, fundamental protokolu götürmək və onun birbaşa ötürmə ilə üz-üzə rəqabət aparmasına imkan vermək istədik – sanki teleportasiya və adi foton ötürməsini eyni halqaya yerləşdirirdik. Fotonlardan uçan kubitlər kimi istifadə edərək, yüksək səmərəlilikli müjdəli dolaşıqlıq yaratmaq üçün tamamilə optik sxem hazırladıq və sonra onu itkili kanal vasitəsilə teleportasiya üçün istifadə etdik.”

Kvant teleportasiyasının fotonlardan istifadə edərək məlumat ötürmək üçün ən sadə klassik yanaşmadan daha yaxşı nəticə verə biləcəyini eksperimental olaraq aydın şəkildə nümayiş etdirmək üçün tədqiqatçılar əvvəlcə fotonlar arasında dolaşıqlıq hazırlamaq üçün yeni bir tam optik sxem hazırladılar. Bu sxem, rabitə kanalları foton itkisinə həssas olduqda belə, dolaşıq foton cütlərini uzaqdan hazırlamağa imkan verdi.

Lu izah etdi: “Bu sxem dolaşıqlıq mübadiləsinin şərtsiz bir versiyası kimi qəbul edilə bilər: yaradılan altı fotondan dördünü ölçürük və bu ölçmə nəticələri qalan iki fotonda yüksək keyfiyyətli EPR (Eynşteyn-Podolski-Rozen) cütlüyünün yaranmasını xəbər verir. Ən əsası, bu xəbərdar edilən cütlük birbaşa ötürülmədə baş verən itkinin qarşısını almaq üçün hazırlanmışdır.”

Lu və həmkarları sxemlərinin dolaşıq foton cütlərinin hazırlanmasına imkan verən prosesi simulyasiya etdilər və eksperimental olaraq xarakterizə etdilər, bu da xəbərdarlığın səmərəliliyi və dəqiqliyi kimi vacib kəmiyyətləri ölçdü. Daha sonra, təxminən 1% ötürmə ilə diqqətlə kalibrlənmiş itkili kanal vasitəsilə teleportasiyanı həyata keçirmək üçün istehsal etdikləri xəbərdar edilmiş EPR cütlüyündən resurs kimi istifadə etdilər.

Lu dedi: “Teleportasiya olunmuş fotonik vəziyyətlərin həm səmərəliliyini, həm də dəqiqliyini ölçməklə, teleportasiyanın birbaşa ötürmədən təxminən üç dəfə daha səmərəli olduğunu müəyyən etdik, hətta sonuncu optimal kvant klonlaşdırması ilə gücləndirildikdə belə.” “Bu, teleportasiya sxemimizin qeyd-şərtsiz üstünlüyünü nümayiş etdirdi.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Kvant teleportasiyasının praktik tətbiqinə doğru

Bu tədqiqat kvant teleportasiyası ideyasını real həyatda tətbiq etməyə bir addım daha yaxınlaşdırır. Digər tədqiqat qrupları tezliklə komandanın sxemindən ilhamlanaraq kvant teleportasiyasını həyata keçirmək üçün oxşar yanaşmalar hazırlaya bilərlər.

Lu dedi: “Kvant teleportasiyası uzun müddətdir ki, hissəciyin özünü fiziki olaraq göndərmədən kvant vəziyyətlərini ötürməyin zərif bir yolu kimi qəbul edilir. Burada göstərdiyimiz odur ki, real foton itkisi şəraitində bu ideya fundamental prinsipi göstərməkdən daha çox şey edə bilər: birbaşa ötürməni üstələyə bilər.”

“Praktik olaraq, bu, daha səmərəli kvant rabitəsi və gələcək kvant şəbəkələri üçün perspektivli bir yol təklif edir. Xəbərdarlıq dolaşıqlığından bir resurs kimi istifadə etməklə, teleportasiya uzun məsafəli optik kvant kanallarını məhdudlaşdıran ağır foton itkisinin öhdəsindən gəlməyə kömək edə bilər.”

Komandanın tapıntıları teleportasiyanın potensialını daha da vurğulayır və kvant rölelərinin, təkrarlayıcıların və əlaqəli kvant prosessorlarının gələcək inkişafına töhfə verə bilər. Lu və həmkarları hazırda real optik lifli bağlantılar və kvant şəbəkələrindən istifadə edərək, sxemlərinin potensialını yaxşı idarə olunan laboratoriya şəraitindən kənarda nümayiş etdirməyə yönəlmiş əlavə sınaqlar planlaşdırırlar.

Lu əlavə etdi ki, “Real şəbəkə şəraitində teleportasiya üstünlüyünü göstərmək praktik tətbiqlərə doğru növbəti vacib addım olardı. Eyni zamanda, metodu sadə EPR cütlüklərindən kənara çıxarmağa və GHZ vəziyyətləri kimi daha mürəkkəb dolaşıq vəziyyətlərin səmərəli şəkildə hazırlanmasını inkişaf etdirməyə ümid edirik. Bu resurslar kvant şəbəkələrində daha güclü protokollara imkan yarada və rabitədə, paylanmış hesablamada və şəbəkələşdirilmiş kvant məlumatlarının emalında əsl kvant üstünlüklərini nümayiş etdirməyə kömək edə bilər.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Endryu Zinin tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Li-Chao Peng və digərləri, Kvant teleportasiyasının tək fotonların itkili kanal vasitəsilə birbaşa ötürülməsi üzərində qeyd-şərtsiz üstünlüyü, Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-026-03348-7 .

Jurnal məlumatları: Təbiət Fizikası 

Əsas anlayışlar

İnformasiya və kommunikasiya nəzəriyyəsiKvant rabitəsi, protokollar və texnologiyaBu hekayənin arxasında kim dayanır?

İnqrid Fadelli

Psixologiya bakalavr və beynəlxalq jurnalistika magistri dərəcəsi olan müstəqil jurnalist. 2018-ci ildən bəri süni intellekt, robototexnika, nevrologiya və astrofizika sahələrini əhatə edir. Tam profil →

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Endryu Zinin

Fizika üzrə magistr dərəcəsi və tədqiqat təcrübəsi. Uzun müddət elm xəbərləri həvəskarı. Science X-in redaksiya uğurunda əsas rol oynayır. Tam profil →

© 2026 Science X Network