Ученые смогли телепортировать информацию внутри алмаза

Исследователи из Йокогамского национального университета безопасно телепортировали квантовую информацию в пределах алмаза. Исследование имеет большое значение для квантовой информационной технологии - будущее того, как конфиденциальная информация передается и хранится, пишет EurekAlert.

«Квантовая телепортация позволяет передавать квантовую информацию в иное недоступное пространство», - говорит Хидео Косака, профессор инженерного дела в Йокогамском национальном университете и автор исследования. «Это также позволяет передавать информацию в квантовую память, не раскрывая и не уничтожая хранимую квантовую информацию».

В этом случае недоступное пространство состояло из атомов углерода в алмазе. Состоящий из связанных, но индивидуально содержащихся атомов углерода, алмаз содержит идеальные ингредиенты для квантовой телепортации.

Атом углерода содержит шесть протонов и шесть нейтронов в своем ядре, окруженный шестью вращающимися электронами. Когда атомы связываются в алмаз, они образуют чрезвычайно сильную решетку. Однако алмазы могут иметь сложные дефекты, когда атом азота существует в одной из двух смежных вакансий, где должны находиться атомы углерода. Этот дефект называется азотно-вакансионным центром.

Окруженная атомами углерода, структура ядра атома азота создает то, что Косака называет наномагнитом.

Чтобы манипулировать электроном и изотопом углерода в вакансии, Косака и команда прикрепили проволоку примерно на четверть ширины человеческого волоса к поверхности алмаза, чтобы создать колеблющееся магнитное поле вокруг него. Исследователи сформировали микроволновую печь, чтобы создать оптимальные, контролируемые условия для передачи квантовой информации внутри алмаза.

«Наша конечная цель - реализовать масштабируемые квантовые повторители для квантовой связи на большие расстояния и распределенные квантовые компьютеры для крупномасштабных квантовых вычислений и метрологии», - сообщает профессор Косака.