Впервые осуществлена телепортация одиночного фотона между удалёнными квантовыми точками

Международная исследовательская группа с участием Падерборнского университета впервые в мире успешно телепортировала состояние поляризации одиночного фотона, испущенного одной квантовой точкой, на другую, физически удалённую квантовую точку. Это ключевой прорыв на пути к созданию квантового интернета.

Схема городской квантовой сети телепортации. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65911-9

Эксперимент, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, включал использование 270-метрового оптического канала «свободного пространства» между зданиями университета в Риме.

Профессор Клаус Йёнс, руководивший работой, отметил, что эксперимент демонстрирует потенциал квантовых точек в полупроводниках как ключевой технологии для будущих сетей квантовой связи. «Успешная квантовая телепортация между двумя независимыми квантовыми излучателями представляет собой жизненно важный шаг к созданию масштабируемых квантовых ретрансляторов», — пояснил он.

Схема телепортации квантового состояния. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65911-9

Успех стал результатом десятилетнего европейского сотрудничества: квантовые точки были созданы в Университете имени Иоганна Кеплера в Линце, наноструктуры резонаторов изготовлены в Вюрцбургском университете, а эксперименты по телепортации проведены в Университете Сапиенца в Риме. В ходе работы использовалась GPS-синхронизация, сверхбыстрые однофотонные детекторы и системы стабилизации для компенсации атмосферных помех.

Достигнутая точность (верность) телепортированного состояния составила 82 ± 1%, что более чем на 10 стандартных отклонений превышает классический предел.

Это достижение открывает путь к следующему этапу — демонстрации «переброски запутанности» между двумя квантовыми точками, что станет первым квантовым ретранслятором с двумя детерминированными источниками запутанных фотонных пар. Практически одновременно аналогичного результата с использованием преобразования частоты добилась исследовательская группа из Штутгарта и Саарбрюккена, что вместе знаменует важную веху для европейских квантовых исследований.