Квантовой телепортацией называют феномен передачи на значительное расстояние квантового состояния объекта. Для осуществления этого процесса физикам необходим классический канал передачи информации, поэтому в итоге передача происходит не "моментально" (хотя одна из стадий телепортации создает такое впечатление).

Квантовая телепортация — это телепортирование не физических объектов, не энергии, а состояния. Но в данном случае состояния передаются таким образом, каким в классическом представлении это сделать невозможно. Как правило, для передачи информации о каком-то объекте требуется большое количество всесторонних измерений. Но они разрушают квантовое состояние, и у нас нет возможности повторно его измерить. Квантовая телепортация используется для того, чтобы передать, перенести некое состояние, обладая минимальной информацией о нем, не «заглядывая» в него, не измеряя и тем самым не нарушая.

 К настоящему моменту ученые смогли передать на значительные расстояния информацию о состоянии атомов, ионов и фотонов. Авторы новой работы, в отличие от своих предшественников, телепортировали информацию о фотонах, находящихся в состоянии суперпозиции по фазе. Физики "связали" волновой пакет с состоянием одной из двух запутанных частиц. Запутанность - это феномен квантового мира, проявляющийся в том, что состояние нескольких частиц может быть взаимосвязанным, и при изменении состояния одной из запутанных частиц меняется состояние второй, независимо от того, как далеко частицы удалены друг от друга. Таким образом, чтобы узнать о состоянии всех запутанных частиц, достаточно измерить состояние только одной из них.

 Для телепортации информации ученые "уничтожали" одну из запутанных частиц и "связанный" с ней волновой пакет. Так как вторая частица из пары оставалась нетронутой, узнавая ее состояние, ученые могли воссоздать вторую частицу и волновой пакет.

 Квантовая телепортация - одно из самых популярных направлений в физике в последнее время. Недавно статья датских ученых, посвященная этому вопросу, стала самой цитируемой датской статьей за всю историю.

1. Кубиты

Кубит — это и есть состояние, которое передается при квантовой телепортации. Квантовый бит находится в суперпозиции двух состояний. Классическое состояние находится, например, либо в состоянии 0, либо в состоянии 1. Квантовое находится в суперпозиции, и, что очень важно, пока мы его не измерим, оно не будет определено. Представим себе, что у нас был кубит на 30% — 0 и на 70% — 1. Если мы его измерим, мы можем получить как 0, так и 1. За одно измерение нельзя ничего сказать. Но если приготовить 100, 1000 таких одинаковых состояний и раз за разом их измерять, мы можем достаточно точно охарактеризовать это состояние и понять, что действительно там было 30% — 0 и 70% — 1.
          Это пример получения информации классическим способом. Получив большое количество данных, адресат может воссоздать это состояние. Однако квантовая механика позволяет не готовить много состояний. Представим себе, что оно у нас есть только одно, уникальное, а второго такого нет. Тогда в классике передать его уже не получится. Физически, напрямую, это тоже не всегда возможно. А в квантовой механике мы можем использовать эффект запутанности.
          Также используется явление квантовой нелокальности, то есть явление, которое невозможно в привычном для нас мире, для того чтобы здесь это состояние исчезло, а там появилось. Применительно к тем же квантовым объектам существует теорема о неклонировании. То есть невозможно создать второе идентичное состояние. Надо уничтожить одно, чтобы появилось другое.

1. Виноградова Л., Виноградов К. Квантовые компьютеры: научная фантастика или реальность? // Мир ПК. – 2001. – № 12.
2. Гордиенко И. Чтоб вам жить квантами… // Компьютерра. – 2000. – № 15.
3. Bouwmeester D., Pan J., Mattle K., Eibl M., Weinfurter H., Zeilinger A. Experimental quantum teleporting // Nature. – 1997. – Vol. 390.
4. Zbinden H., Bechmann-Pasquinucci H., Gisin N., Ribordy G. Quantum cryptography // Appl. – 1998. – B 67. – P 743-748.
5. Д. ф.-м. н. Василий Климов. Опубликовано в журнале «Российские нанотехнологии» № 9-10 2009 год.
6. http://thesaurus.rusnano.com
7. http://www.nanorf.ru
8. Л. Новотный, Б. Хехт, "Основы нанооптики", Физмалит, Москва, 2009
9. А.С.Холево. Введение в квантовую теорию информации. Москва, 2002. МЦНМО
10. Д.Бом. Квантовая теория
11. Д.Н.Клышко. Квантовая оптика: квантовые, классические и метафизические аспекты.
12. Д.Боумейстер, А.Экерт, А.Цайлингер. Физика квантовой информации.