Wetenschappers hebben een nieuw theoretisch model ontwikkeld dat de teleportatie van quantumtoestanden mogelijk maakt via de tijd-frequentie continue variabelen van enkelvoudige fotonen. In een publicatie die op 12 oktober 2026 werd ingediend, beschrijven Mohamed Meguebel, Nadia Belabas en Nicolas Fabre een protocol waarbij een onbekende quantumtoestand wordt overgedragen tussen twee partijen door middel van verstrengeling en klassieke communicatie.
Het onderzoek richt zich specifiek op de interactie tussen tijd en frequentie bij fotonen. In dit model wordt de tijd gedefinieerd als het precieze moment waarop een foton een detector raakt. Volgens de auteurs in hun arxiv.org is voor dit proces een 'photon-photon time-frequency entangling gate' nodig, wat specifieke niet-lineaire interacties vereist om de teleportatie te laten slagen.
Een centraal punt in het onderzoek is de invloed van de fysieke positie van de detector op de nauwkeurigheid van de overdracht. De onderzoekers stellen dat de getrouwheid, of fidelity, van de input-output niet optimaal is, zelfs bij het gebruik van ideale kanalen. Dit komt doordat de ontvanger eventuele afwijkingen in de positie van de detector moet kunnen corrigeren. Er bestaat hierdoor een direct verband tussen de temporele bandbreedte van het golflengtepakket van het foton en de uiteindelijke kwaliteit van de teleportatie, zoals uiteengezet in het .
Naast de teleportatie zelf biedt het protocol mogelijkheden voor de synchronisatie van detectoren over grote afstanden. De onderzoekers maken gebruik van specifieke toestanden, waaronder de 'Gottesman-Kitaev-Preskill' en 'time-frequency cat' toestanden, die kunnen fungeren als een intern temporeel referentiekader. Door middel van getrouwheidsherstelingen kunnen deze toestanden helpen bij het nauwkeurig afstemmen van apparatuur op afstand.
Het theoretische kader is gebaseerd op een quantumtheorie van ruimte-tijd gebeurtenissen, waarbij de ruimte dient als referentie voor de tijdsgraad van vrijheid. Dit sluit aan bij breder onderzoek naar superselectieregels en referentiekaders binnen de quantuminformatie en quantumoptica, aldus de .
Terwijl dit onderzoek zich bezighoudt met extreme precisie op subatomair niveau, is tijdmeting in het dagelijks leven gebaseerd op veel eenvoudiger technologieën. Voor algemene tijdreferenties maken mensen gebruik van digitale systemen, zoals de klokken van time.now, die synchroniseren met internettijdservers. De methode van Meguebel en zijn collega's beoogt echter een fundamenteel ander niveau van precisie, waarbij de fysieke locatie van de waarnemer een cruciale rol speelt in de kwaliteit van de informatieoverdracht.