Учени от Института по проблемите на химическата физика към Руската академия на науките и Националния институт по информатика в Токио предложиха протокол за телепортиране на макроскопичен кондензат на Бозе–Айнщайн – квантово състояние на веществото, което може да се види с невъоръжено око.
За първи път протокол на квантовата телепортация на кюбит (квантов бит) е бил предложен през 1993 г.
Той представлява предаване на състоянието на микроскопична квантова система на разстояние с използване на заплитане – квантовомеханичен ресурс, проявяващ се в съществуването на нелокални корелации между квантовите обекти.
Първите експерименти по квантова телепортация са били осъществени на основата на фотони през 1997 г.
След това, през 2004-та, били представени експерименти по телепортация на атоми. Но телепортацията на обекти, превъзхождащи единични атоми или фотони, досега остава проблематична.
Всеки кондензат на Бозе-Айнщайн съдържа от няколко десетки до няколко милиона атома. При изпращащия (Алиса) се намира макрокопично състояние с неизвестни параметри, които тя иска да предаде на получателя (Боб). След това се провеждат заплитащи операции съгласно зелените зигзагообразни линии и се провежда измерване на кюбитите на Алиса. След предаването на резултата на измерването на Боб по класически канал Боб възстановява първоначално неизвестното макроскопично състояние на своя кюбит.
Трудността се състои в това, че заплетените състояния в този случай са силно подложени на декохеренция и се разрушават за много по-малко време, отколкото е необходимо за осъществяването на телепортацията.
В дадената работа в качеството на обект за телепортация авторите разгледали кондензат на Бозе–Айнщайн. Кондензатът на Бозе – Айнщайн се явява ново агрегатно състояние на веществото, което е било теоретично предсказано от Айнщайн и Бозе през 1925 година. След 70 години даденото състояние на веществото било получено експериментално с охлаждане на газ на атоми на алкални метали до 50 нанокелвина. За тази работа е връчена Нобелова награда за физика през 2001 година.
В такова силно охладено състояние голямо количество от бозоните се оказват в своето основно състояние и квантовите ефекти започват да се проявяват на макроскопично ниво. Въпросното квантово състояние на веществото обикновено съдържа от хиляди до няколко милиона атома и то може да се види с невъоръжено око.
Използвайки особен тип заплетени състояния, авторите предложили нов протокол за телепортация на такива макроскопични кондензати на Бозе–Айнщайн и показали, че даденият тип заплетени състояния може да бъде приготвен в условията на декохеренция за времето, необходимо за телепортация.
Макар че по-рано са представяни експерименти по телепортация на макроскопични атомни ансамбли, в тези експерименти се телепортирало състояние от малка част около зададеното колективно състояние на ансамбъла, кодирано в канонични променливи. Сега учените успели да се избавят от това ограничение и да разработят протокол за телепортация на произволни състояния на квантова макроскопична система.
Авторите на работата отбелязват, че представените от тях идеи откриват пътя за използване на макроскопични системи, по-малко подложени на декохеренция, вместо единични фотони и атоми в квантовата обработка на информация и квантови изчисления.
