Két kutatócsoport is sikerrel tesztelte saját kvantumkommunikációs rendszerét a laboron kívül. Egy kanadai csapat egy más célra készült, meglévő, városi optikai hálózatot használt arra, hogy a kvantum-összefonódást kiaknázva apró információegységeket továbbítson két állomáshely között, míg a kínaiak felépítettek egy 30 kilométernyi optikai szálból álló hálózatot, és azt használták kommunikációs kísérleteikhez.
A kvantum-összefonódás azt jelenti, hogy két objektum, általában fotonok vagy elektronok állapota tökéletesen szinkronba kerül. Vagyis innentől nem számít, milyen messze kerülnek egymástól, ami az egyik részecskével megtörténik, rögtön megtörténik a másikkal is. Albert Einstein, a jelenség első elméleti leírója számára ez hihetetlennek tetszett, hiszen a gyakorlatban egy ilyen rendszerben az információ a fénysebességnél gyorsabban haladna (azaz rögtön megjelenne a távoli részecskén), ami számára elképzelhetetlennek tűnt. Azóta azonban több kísérlet is igazolta, hogy a kvantum-összefonódás valóban létezik, és valóban alkalmas arra, hogy a fénynél gyorsabb üzenetküldés valósuljon meg általa.
A tapasztalatok alapján a történet gyakorlati megvalósításában a legnehezebb az összefonódott fotonpár nagy távolságokba eltávolítása, ezek ugyanis nagyon törékeny rendszert alkotnak. Ha túl hosszan utaznak az optikai szálban, kölcsönhatásba kerülnek a szál falával, és megszűnik az összefonódottság. Az első ilyen kísérletet 1997-ben hajtották végre, és akkor még az összes résztvevő ugyanazon a laborasztalon kapott helyet, mindössze néhány tizedmilliméterre egymástól. Charlie és Bob távolsága (vagyis az összefonódott fotonok egymástól való eltávolítása) aztán lassan felkúszott 800 méterre, ennek átlépése azonban sokáig technikai akadályokba ütközött a kvantumállapotok sérülékenysége miatt.
Alice és Bob között 2012-ben 143 kilométeres távolságot hidalt át Anton Zeilinger, a Bécsi Egyetem kutatója, aki kollégáival a Kanári-szigetek két földdarabja között lézerekkel, a levegőben valósított meg kvantumkommunikációt. Az ugyanakkor rögtön látszott, hogy a sűrűbben lakott területeken ez nem lesz jó megoldás, hiszen a szabad levegőben túl nagy az interferencia a módszer működéséhez.
Wolfgang Tittel, a Calgary-i Egyetem kutatója és kollégái most Charlie és Bob (és az összefonódott fotonok) távolságán javítottak jelentősen. A szakértők Calgary egy használaton kívüli optikai hálózatán küldték keresztül a páros egyik tagját 6,2 kilométerre távolítva azt el társától, majd sikerrel teleportálták az egyik foton megváltozott kvantumállapotát a másikra. Csien-Vej Pan, a Kínai Műszaki Egyetem kutatója ezzel párhuzamosan kétszer ekkora, nagyjából 14 kilométeres távolságot valósított meg Charlie és Bob között. A kínaiak esetében annyival eltért a kísérleti elrendezés az előzőekben leírtaktól, hogy Charlie hozta létre az összefonódott párt, és ő küldte át Bobnak annak egyik felét.
Ez utóbbi konfiguráció a kutatók elmondása szerint elsősorban a városon belüli kvantumhálózatok építése során lehet hasznos, hiszen lehetővé teszi, hogy a felhasználók egy központon keresztül kommunikáljanak egymással. Tittel megoldása ugyanakkor a nagy távolságok áthidalása közben lehet alkalmazható, mivel ebbe könnyen beleépíthetők olyan ismétlő állomások, amelyek megakadályozzák, hogy a jel elvesszen távoli kommunikáló felek között, és így akár több száz kilométerre is eljusson.
