Развитие технологий, работающих по законам квантовой физики, окажет огромное влияние на современное общество. Квантовые компьютеры, к примеру, смогут решать задачи, слишком сложные для самых мощных суперкомпьютеров, а квантовый интернет защитит информацию от злоумышленников. Однако пока квантовые частицы крайне сложно контролировать и измерять.

Ученые из Бристольского университета в сотрудничестве с коллегами Технического университета Дании создали чип, кодирующий квантовую информацию в фотонах, которые генерируются внутри наносхемы. Он отличается высокой эффективностью при чрезвычайно низком уровне помех. С его помощью исследователи надеются совершить прорыв в производстве более сложных квантовых схем для компьютеров и связи.

Для демонстрации возможностей своего изобретения физики провели ряд экспериментов. В одном из них они впервые показали квантовую телепортацию информации между двумя программируемыми чипами — краеугольный камень квантовой коммуникации и вычислений.

Квантовая телепортация предполагает перенос квантового состояния частицы из одного места в другое посредством запутанности. Этот процесс полезен не только для коммуникаций, но и считается фундаментальным для оптического квантового компьютера. Однако установление запутанной связи между двумя чипами в лаборатории оказалось крайне непростой задачей.

Тем не менее, ученым удалось добиться 91-процентной эффективности телепортации четырехфотонных гигагерцовых состояний.  Такой высокий результат оказался возможен благодаря высокой стабильности и низкому уровню помех оптических устройств, созданных датскими специалистами.

Миниатюрный чип для квантовой коммуникации разработали в Сингапуре. Он может обеспечить тот же уровень безопасности при передаче данных, что и существующие аналоги, но он в тысячу раз меньше их.