Em um estudo publicado em Cartas de revisão física , uma equipe liderada pelo acadêmico Guo Guangcan da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) fez progressos no teletransporte quântico de alta dimensão. Os pesquisadores demonstraram o teletransporte de estados de alta dimensão em um sistema tridimensional de seis fótons.

Para transmitir estados quânticos desconhecidos de um local para outro, o teletransporte quântico é uma das tecnologias-chave para realizar a transmissão de longa distância.

Comparado com sistemas bidimensionais, redes quânticas de sistema de alta dimensão têm as vantagens de maior capacidade de canal e melhor segurança. Nos últimos anos, mais e mais pesquisadores do campo da informação quântica têm trabalhado na geração de geração eficiente de teletransporte quântico de alta dimensão para alcançar redes quânticas de alta dimensão eficientes.

Já em 2016, os pesquisadores da USTC mostraram experimentalmente que a não localidade pode ser produzida a partir da contextualidade de uma única partícula por meio de correlações de duas partículas que não violam nenhuma desigualdade de Bell por si mesmas, e gerou emaranhamento tridimensional de alta fidelidade. Em 2020, O emaranhamento quântico de 32 dimensões e a distribuição eficiente do emaranhamento de alta dimensão através de fibras de 11 km foram alcançados, respectivamente, para estabelecer uma base sólida para redes quânticas escaláveis.

Em um sistema óptico linear, o emaranhamento auxiliar é a chave para realizar o teletransporte quântico de alta dimensão. Os pesquisadores exploraram o modo espacial (caminho) para codificar os estados tridimensionais que foram demonstrados com uma fidelidade extremamente alta, e usou um par de fótons emaranhados auxiliares para realizar a medição do estado de Bell de alta dimensão (HDBSM), demonstrando o teletransporte de um estado quântico tridimensional usando o modo espacial de um único fóton.

Nesse trabalho, a fidelidade da matriz do processo de teletransporte pode chegar a 0,5967, que é sete desvios padrão acima da fidelidade de 1/3, o que prova que o teletransporte é não clássico e genuinamente tridimensional.

Este estudo abre caminho para reconstruir sistemas quânticos complexos remotamente e para construir redes quânticas complexas. Ele irá promover a pesquisa em tarefas de informação quântica de alta dimensão. Métodos assistidos por entrelaçamento para HDBSM são viáveis ​​para outras tarefas de informação quântica de alta dimensão.