Предложен протокол квантовой телепортации с использованием электронных спинов в качестве кубитов и с использованием спин-зависимых элементарных химических актов и методов импульсной спектроскопии ЭПР для выполнения протокола. Создан компьютерный симулятор, который реализует этот протокол.

Отдел химической физики, лаборатория квантовой динамики и информатики.

Квантовая телепортация возможна благодаря тому, что в квантовой механике разрешены запутанные состояния (entangled states), так как запутанные состояния обладают свойством нелокального влияния. Электронные спины потенциально являются перспективными кубитами, перспективной элементной базой квантовой информатики. Современные методы импульсной спектроскопии электронного парамагнитного резонанса в принципе позволяют решить вопросы по управлению и контролю состояния электронных спинов. Феноменологически предложенный нами протокол включает два наносекундного СВЧ-импульса, которые селективно возбуждают систему трех парамагнитных центров А, В и С. Первый импульс приготавливает спин А в когерентном состоянии. Благодаря спин-зависимым реакциям эта когерентность телепортируется к спину С. Через время τ порядка 100 нс-1 мкс СВЧ-импульс действует селективно на спин С. В момент времени 2τ ожидается сигнал эха от спинов С, причем состояние спина С совпадает тем состоянием, в котором спин А был приготовлен в результате действия СВЧ-импульса. Ведется поиск систем для экспериментальной реализации предложенного протокола телепортации.

Публикации:

  1. K. Salikhov, J.H. Golbeck, D. Stehlik: Quantum Teleportation across a Biological Membrane by means of Correlated Spin Pair Dynamics in Photosynthetic Reaction Centers // Appl. Magn. Reson. 31, 237-252 (2007).
  2. Yu. E. Kandrashkin, K. M. Salikhov: Numerical simulation of quantum teleportation across biological membrane in photosynthetic reaction centers // Appl. Magn. Reson. 37, 549 (2010).



Возврат к списку