Новый подход к квантовой телепортации, вдохновленный идеей, что информация, попавшая в черную дыру, может быть извлечена через соединение двух черных дыр умбилик-временами, стал предметом математических исследований. Авторы из Института технологий Банараса Хинду в Индии — Судханва Джоши и Суниль Кумар Мишра — изучали, как можно моделировать процесс scrambling информации без использования ресурса, на который полагаются в квантовых вычислениях как «магия» квантов. В работе говорится, что концепция черной дыры на теоретическом уровне подталкивает разработку протоколов квантовой телепортации, где состояние квантовой системы пересылается через запутанность и классическую связь, без переноса физической материи и без мгновенности. Эти идеи служат основой для сопоставления двух подходов к scrambling: Clifford-операции и Haar-рандомных scramblerов. Источник: блоки 4, 16–18, 20–26.

В экспериментальном отношении исследование сравнивает две схемы scramble: Clifford-каркасные цепи, которые могут порождать запутанность и манипулировать информацией, но не требуют квантовой магии и чьи поведение может быть смоделировано обычным компьютером; и Haar-рандомные scramblers, как правило, обладающие значимой квантовой магией. Авторы затем вычислили, насколько точно каждая схема может телепортировать квантовую информацию, то есть насколько восстановленное состояние совпадает с исходным. По итогам расчётов получилось неожиданное совпадение: обе схемы дали одинаковую среднюю точность телепортации, несмотря на разную степень использования «магии». Источник: блоки 24–29.

Однако средняя величина маскирует детали. В рамках одной числовой оценки на восьми кубитах вариация точности телепортации была в Clifford-цепочке примерно в 40 000 раз больше средней, что свидетельствует о значительной неоднородности результатов. Это говорит о том, что магия не нужна для достижения хорошей средней точности, но выбор способа scrambling может существенно влиять на устойчивость к ошибкам. Источник: блоки 31–33.

С ростом размера моделируемых квантовых систем кластеры Clifford становились всё более успешными: точность телепортации приближалась к идеалу, даже без генерации квантовой магии. При этом Haar-алгоритмы оставались надёжнее в целом, но разница в надежности сохранялась. Важный вывод: добавление квантовой магии само по себе не гарантирует улучшения; решающим оказалось соответствие декодирования тому, как изначально была зашифрована информация. Эти результаты подчёркивают, что речь идёт о теории и математических моделях, а не о реальном телепортировании через черные дыры — пока что работа остаётся не рецензируемой и доступна на arXiv. Источник: блоки 35–41.

Авторы подчёркивают, что это не попытка телепортировать через реальные черные дыры и что практические тесты потребуют реального квантового оборудования; выводы же могут помочь лучше понять поведение квантовой информации и то, сколько именно «скрамблирования» требуется для восстановления информации из самых загадочных объектов Вселенной. Исследование остаётся теоретическим, и его результаты пока не подтверждены в реалистичных условиях. Источник: блоки 38–40, 41.