CAS researchers have been successful in achieving the quantum teleportation of a two-qubit composite system, marking an important step towards teleportation-based quantum computation with photons. The feat was reported as the cover story in the Oct. issue of Nature Physics.

    CAS researchers have been successful in achieving the quantum teleportation of a two-qubit composite system, marking an important stride towards teleportation-based quantum computation with photons. The feat was reported as the cover story in the Oct. issue of Nature Physics.

    Quantum teleportation, a way to transfer the state of a quantum system from one location to another, is central to quantum communication and plays an important role in a number of quantum computation protocols. Although significant experimental advances have been made in teleportation of single qubits (photons and ions), large scale applications require the transfer of composite systems containing two or more qubits, which has remained a real experimental challenge.

    Teaming up with German colleagues, a research team led by PAN Jianwei from the Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, the CAS-affiliated University of Science and Technology of China, has realized the teleportation of combined polarization states - including entanglement - of two photons in an experiment. The work is considered a step towards creating the quantum-teleportation technology that might one day power quantum computers.

    To make their experiment successful, the researchers have developed a unique six-photon interferometer to transfer the combined polarization state of two photons, with the remaining four photons serving as the "teleporter" polarized.

    The successful teleportation of a two-qubit composite system...is remarkable, says Philip Walther from the Harvard University. "Quantum teleportation in itself is intriguing. But new the combined states of two photons have been teleported, while preserving their entanglement -- and this could bring large-scale quantum communication and computation a step closer."