quantumteleporteren

Quantumteleporteren is een quantummechanisch proces waarbij de onbekende toestand van een quantumobject, meestal een qubit, van een zender naar een ontvanger wordt verplaatst zonder dat de fysieke deeltje zelf door de ruimte reist. Dit gebeurt door middel van kwantumverstrengeling en een klassieke communicatiekanaal. De zender en ontvanger delen vooraf een verstrengelde qubit-paar. De zender voert een Bell-statistiek uit op de onbekende qubit en zijn helft van het verstrengelde paar, wat een van de vier Bell-uitkomsten oplevert. Afhankelijk van deze uitkomst stuurt de zender twee klassieke bits naar de ontvanger, die vervolgens een eenvoudige eenheidstoepassing (Pauli X en/of Z) uitvoert op zijn qubit. Na deze correctie eindigt de ontvanger met een qubit in dezelfde toestand als de oorspronkelijke onbekende qubit; de oorspronkelijke toestand wordt door de meting vernietigd.

Belangrijk is dat teleportatie geen snellere-als-licht-communicatie mogelijk maakt. Het vereist altijd een klassiek communicatiemiddel en respecteert de onmogelijkheid van kloonvorming van onbekende quantumtoestanden. Teleportatie kan geen kopie maken van de toestand; het verplaatst de staat naar een andere locatie.

Toepassingen bevinden zich in quantumnetwerken, quantumcommunicatie en distributed quantum computing, bijvoorbeeld in quantumrepeaterarchitecturen en veilige sleuteldistributie. Platformen variëren van fotonische qubits tot atoom- of superconducting-qubits. De theorie werd in 1993 voorgesteld door Bennett en collega's; de eerste experimentele teleportatie werd in 1997 gedemonstreerd. Desalniettemin is de techniek nog steeds afhankelijk van betrouwbare verstrengeling, efficiënte Bell-meting en het beheer van verlies en decoherentie.