Квантовую телепортацию впервые провели по обычному интернет-кабелю

Эксперимент считался технически невозможным.

Американские физики впервые передали квантовое состояние света на расстояние более 30 километров по обычному волоконно-оптическому кабелю, одновременно загруженному интернет-трафиком. Эксперимент считался технически невозможным и открывает путь к созданию квантовых сетей на базе существующей инфраструктуры связи. Работа опубликована в журнале Optica.

Исследование выполнила команда инженеров и физиков под руководством профессора Северо-Западного университета США Према Кумара. Ученым удалось «телепортировать» квантовое состояние одиночного фотона через оптоволокно, по которому параллельно передавались данные со скоростью около 400 гигабит в секунду.

«Это невероятно захватывающе, потому что раньше никто не считал подобное возможным», — отметил Кумар. — «Наша работа показывает путь к объединению квантовых и классических сетей в одной волоконно-оптической системе».

Квантовая телепортация не означает перемещение материи в пространстве. Речь идет о передаче квантового состояния — набора вероятностных характеристик частицы — от одного объекта к другому. Для этого исходное состояние разрушается, а информация о нем переносится на удалённую частицу с помощью квантовой запутанности и классического сигнала.

Главная сложность заключается в том, что квантовые состояния крайне нестабильны. Любые помехи — тепловые колебания, рассеяние света или взаимодействие с другими сигналами — приводят к декогеренции, то есть утрате квантовых свойств. Поэтому долгое время считалось, что квантовая связь требует полностью изолированных каналов.

Команда Кумара решила эту проблему, тщательно подобрав рабочую длину волны и режим передачи, при котором рассеяние света минимально. Это позволило одиночному фотону сохранять свое квантовое состояние даже в условиях интенсивного интернет-трафика.

«Мы детально изучили механизмы рассеяния света и разместили фотоны в диапазоне, где влияние помех минимально», — пояснил Кумар.— «В результате квантовая и классическая связь смогли работать одновременно, не мешая друг другу».

Ранее передача квантовой информации параллельно с обычным интернетом демонстрировалась лишь в лабораторных моделях. Этот эксперимент стал первым подтверждением возможности квантовой телепортации в реальной телекоммуникационной сети.

По мнению авторов, технология может лечь в основу квантового интернета, обеспечивающего сверхзащищенную связь, распределенные квантовые вычисления и новые методы измерений и сенсинга — без необходимости прокладывать отдельные линии связи.

Вы можете поддержать сайт Charter97.org следующим образом:

РАСЧЕТНЫЙ МУЛЬТИВАЛЮТНЫЙ СЧЕТ ДЛЯ ПОЖЕРТВОВАНИЙ:

Название банка: Bank Millennium S.A.
Адрес: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Название владельца счета: Fundacja “KARTA ‘97”
Назначение платежа: Darowizna na cele statutowe

Связаться с нами можно по адресу [email protected]