Исследователи из Йокогамского национального университета безопасно телепортировали квантовую информацию в пределах алмаза. Работа позволит ускорить разработку квантовых систем для хранения конфиденциальной информации, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Physics.
В ходе исследования физики планировали проверить гипотезу о квантовой телепортации данных в недоступное место — в качестве него ученые выбрали алмаз.
Сформированный из связанных, но расположенных по отдельности атомов углерода, алмаз содержит идеальные условия для квантовой телепортации. Атом углерода содержит в своем ядре шесть протонов и шесть нейтронов, окруженных шестью вращающимися электронами. Когда атомы связываются в алмаз, они образуют особенно сильную решетку. Окруженная атомами углерода, структура ядра атома азота создает наномагнит.
Чтобы манипулировать электродом и изотопом углерода, исследователи прикрепили проволоку шириной около четверти человеческого волоса к поверхности алмаза. Затем физики обстреляли алмаз микроволнами, чтобы создать колеблющееся магнитное поле вокруг него.
Используя микроволновые и радиоволны, исследователи заставил спин электрона переплетаться с ядерным спином углерода. Первый разрушается под действием магнитного поля, создаваемого наномагнитом, что делает его подверженным запутыванию.
Как только две части запутаны — их физические характеристики настолько переплетены, что их невозможно описать по отдельности — вводится фотон, который содержит квантовую информацию, и электрон поглощает фотон. Поглощение позволяет перенести состояние поляризации фотона в углерод, который опосредован запутанным электроном.
