Впервые информация «передана» между двумя квантовыми точками, что открывает путь к сверхзащищенным сетям связи

Немецкие ученые только что добились важного достижения в передаче информации между фотонами из квантовых точек, приблизившись к созданию сверхбезопасной квантовой сети.

Немецкие исследователи только что сделали важный шаг к созданию квантового интернета. Иллюстрация: news.ucsb.edu

Немецкие учёные сделали важный шаг к созданию квантового интернета — сверхзащищённой сети связи будущего, — впервые осуществив передачу информации между фотонами, испускаемыми двумя разными квантовыми точками. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications .

Квантовые точки — это крошечные структуры в полупроводниковых материалах, испускающие отдельные фотоны. В квантовой связи каждый фотон переносит «квантовый бит», например, направление поляризации света. Особенность заключается в том, что, если его «подслушать», фотон мгновенно оставляет след, помогая системе обнаруживать помехи.

Однако для «телепортации» квантовой информации фотоны должны быть практически идентичны по цвету и времени испускания. Это очень сложно, особенно если они исходят из разных источников.

Команда Штутгартского университета решила эту проблему, создав два практически идентичных полупроводниковых источника фотонов и используя преобразователи частоты для коррекции небольших расхождений. Один источник генерировал одиночные фотоны, другой — пары «запутанных» фотонов, то есть они находились в одном и том же состоянии, несмотря на большое расстояние друг от друга.

В ходе эксперимента, когда один фотон встречает фотон в запутанной паре, его состояние мгновенно передаётся другому фотону, находящемуся на расстоянии. Это явление называется квантовой телепортацией. Две экспериментальные площадки соединены 10-метровым оптоволоконным кабелем.

Команда заявляет, что её эффективность составляет более 70%, и она стремится к гораздо большим расстояниям. Ранее квантовая запутанность точек передавалась на расстояние 36 км по оптоволоконной сети Штутгарта.

Это достижение является важным шагом на пути к созданию квантового ретранслятора — устройства, способного передавать квантовые сигналы на большие расстояния. В отличие от современного интернета, квантовые сигналы невозможно усилить или скопировать, поэтому только квантовый ретранслятор может «обновлять» информацию без ущерба для безопасности.

Проект является частью немецкой национальной программы Quantenrepeater.net, в которой участвуют более 40 исследовательских институтов и компаний. Учёные надеются, что подобные фундаментальные эксперименты откроют путь к созданию настоящих квантовых сетей в будущем.

ВНА

Source: https://tuoitre.vn/lan-dau-dich-chuyen-thong-tin-giua-hai-cham-luong-tu-mo-duong-den-mang-truyen-thong-sieu-an-toan-20251130092845513.htm