Американським вченим з Північно-Західного університету вдалося здійснити перший у світі перенос квантового стану фотона через оптоволоконний кабель на відстань понад 30 км. Це досягнення, яке донедавна вважалося неможливим, стало результатом демонстрації, проведеної минулого року.
Про це розповідає ProIT
Здійснення квантового переносу наближає науковців до створення обчислювальних квантових мереж, впровадження нових методів шифрування та нових технологій сканування.
«Це неймовірно захоплююче, тому що ніхто не думав, що це можливо. Наша робота вказує шлях до квантових і класичних мереж наступного покоління, які спільно використовують уніфіковану волоконно-оптичну інфраструктуру. По суті, це відкриває двері для просування квантових комунікацій на новий рівень», — зазначив керівник дослідження, інженер-комп’ютерник Прем Кумар.
Вчені пояснили, що квантовий перенос передбачає збереження квантових властивостей частинки в одному місці, одночасно руйнуючи її та передаючи збережені властивості аналогічній частинці в іншій точці. Хоча цей процес відбувається майже миттєво, квантове заплутування все ще вимагає передачі інформаційних хвиль між точками.
Квантовий стан заплутаних частинок є надзвичайно нестабільним, і може зникнути за короткий проміжок часу через вплив електромагнітних хвиль, теплового випромінювання або тертя. Відправка фотона через оптоволоконні кабелі, де проходить велика кількість іншої інформації, може загрожувати його квантовому стану. Для захисту квантового стану фотона під час передачі через інтернет-трафік швидкістю 400 гігабіт на секунду, дослідники реалізували ряд методів, які обмежують канал для цієї частинки світла та зменшують ймовірність її розсіювання і змішування з іншими хвилями.
«Ми ретельно вивчили, як розсіюється світло, і помістили наші фотони в оптимальну точку, де цей механізм розсіювання мінімальний. Ми виявили, що можемо здійснювати квантову комунікацію без перешкод із боку класичних каналів, які працюють одночасно», — пояснює Прем Кумар.
На думку вчених, такий зв’язок здатен забезпечити безпечну квантову комунікацію між географічно віддаленими вузлами, і при правильному виборі довжини хвиль немає потреби у створенні окремої інфраструктури, оскільки класичні та квантові комунікації можуть функціонувати паралельно.
