Резонансна передача квантової інформації на далекі відстані від одного атома-кубіта до іншого

Abstract

Доведено можливість резонансної передачі квантової інформації від одного дворівневого атома до іншого, розташованого на довільній відстані від першого атома. Розглянуто симетричну і антисиметричну комбінацію хвильових функцій окремих атомів, кожній з яких відповідає певна енергія при врахуванні міжатом- ної диполь-дипольної взаємодії. Отримано розв’язок системи рівнянь для амплі- туд ймовірності при поглинанні резонансного фотона одним із атомів системи. Досліджено три типи розв’язків цієї системи при резонансному і нерезонансному поглинанні фотонів і при різних міжатомних відстанях. Показано, що при нескін- ченному віддаленні атомів один від одного можлива передача квантової інформа- ції від одного атома-кубіта до іншого через канал квантової телепортації.

The feasibility of resonance transfer of quantum information from one double-level atom to another that is at an arbitrary distance from the former one has been proved. Symmetric and antisymmetric combinations of the wave functions of individual atoms are considered. When taking into account the interatomic dipole-dipole interaction, a certain energy corresponds to each wave function. A solution has been found to a system of equations for the amplitudes of the probability that a resonance photon will be absorbed by one of the system atoms. Three types of solution to the system of equations have been investigated for the resonance and nonresonance absorption of photons and different interatomic distances. It has been shown that when atoms are at an infinite distance from one another, so that there is no dipole-dipole interaction of atoms, quantum information can be transferred from one atom to another via the quantum teleportation channel.