Tiongkok: Teleportasi kuantum terbukti hampir 3x lebih efisien dalam mentransmisikan qubit
Teleportasi kuantum telah selangkah lebih dekat ke penggunaan praktis setelah para peneliti menunjukkan bahwa ia dapat mengirimkan informasi kuantum jauh lebih efisien daripada transmisi foton langsung. Penelitian tersebut dilakukan oleh tim peneliti di Universitas Sains dan Teknologi China. Percobaan menunjukkan bahwa pendekatan teleportasi hampir tiga kali lebih efisien dibandingkan transmisi foton langsung. Ia juga mengungguli metode konvensional ketika ditingkatkan menggunakan kloning kuantum optimal. Menurut para peneliti, temuan ini dapat membantu mengatasi hilangnya foton dalam jarak jauh, yang dianggap sebagai salah satu kendala terbesar yang dihadapi jaringan komunikasi kuantum praktis. Komunikasi kuantum menggunakan foton, partikel cahaya, untuk membawa informasi kuantum. Ketika foton-foton ini bergerak melalui serat optik atau ruang bebas, banyak yang tersebar atau diserap. Hilangnya foton ini menjadi lebih parah pada jarak yang lebih jauh. Hal ini membuat komunikasi kuantum yang andal menjadi sangat sulit. Transfer kuantum yang efisien Untuk mengatasi keterbatasan ini, para peneliti beralih ke teleportasi kuantum. Proses ini mentransfer keadaan kuantum dari satu partikel ke partikel lainnya melalui keterikatan kuantum tanpa menggerakkan partikel itu sendiri secara fisik. Keterikatan kuantum adalah fenomena di mana dua partikel atau lebih menjadi terhubung. Mengukur satu secara instan menentukan keadaan yang lain, terlepas dari jarak di antara keduanya. “Dalam ilmu informasi kuantum, kita telah mencapai tahap di mana tujuan utamanya tidak lagi sekadar menunjukkan efek kuantum yang menakjubkan, namun untuk menunjukkan bahwa teknologi kuantum dapat mengungguli alternatif klasik terbaik dalam tugas-tugas yang terdefinisi dengan baik,” Chaoyang Lu, PhD, seorang peneliti fisika dan rekan penulis studi mengatakan kepada Phys.org. Para ilmuwan telah menghabiskan lebih dari empat dekade mempelajari teleportasi kuantum. Namun hingga saat ini, mereka belum membandingkan secara langsung teleportasi kuantum dengan pengiriman foton melalui saluran komunikasi yang sama. Tim Tiongkok kini telah menciptakan skema serba optik yang mempersiapkan pasangan foton terjerat berkualitas tinggi dari jarak jauh. Hal ini memungkinkan teleportasi untuk dilanjutkan bahkan ketika saluran komunikasi mengalami kehilangan foton yang signifikan. Pendekatan yang lebih baik Metode tim ini menghasilkan enam foton, mengukur empat foton, dan kemudian menggunakan pengukuran tersebut untuk membuat pasangan Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) yang terjerat dalam dua foton yang tersisa. Pasangan yang terjerat sebagian besar menghindari kehilangan transmisi, sehingga meningkatkan keandalan teleportasi. Untuk menguji metode ini, tim menggunakan saluran komunikasi yang dikalibrasi dengan cermat dengan transmisi hanya sekitar satu persen. Mereka mengevaluasi efisiensi dan ketepatan keadaan kuantum yang diteleportasi dan membandingkan hasilnya. Teleportasi kuantum mencapai efisiensi transmisi hampir tiga kali lebih tinggi daripada mengirimkan foton secara langsung melalui saluran lossy yang sama. Ini menandai bukti pertama bahwa teleportasi dapat mengungguli transmisi foton langsung. Menurut tim peneliti, penelitian ini menunjukkan bahwa teleportasi kuantum dapat menjadi alat praktis untuk sistem komunikasi kuantum di masa depan. “Menunjukkan keunggulan teleportasi dalam kondisi jaringan yang realistis akan menjadi langkah penting berikutnya menuju penerapan praktis,” lanjut Lu. Para peneliti yakin metode ini dapat mendukung pengembangan relai kuantum, repeater kuantum, dan prosesor kuantum yang saling berhubungan. Mereka berencana untuk mengujinya melalui tautan serat optik dan jaringan kuantum nyata. Mereka juga bertujuan untuk memperluas metode untuk mempersiapkan negara-negara terjerat yang lebih kompleks, seperti negara bagian Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ). “Sumber daya ini dapat memungkinkan protokol yang lebih kuat dalam jaringan kuantum dan membantu menunjukkan keunggulan kuantum sejati dalam komunikasi, komputasi terdistribusi, dan pemrosesan informasi kuantum jaringan,” simpul Lu. Studi ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Physics.
Diterbitkan : 2026-07-17 15:41:00
sumber : interestingengineering.com
