Новое исследование — большой шаг на пути к квантовому интернету

В ходе эксперимента, когда одиночный фотон встречает фотон в запутанной паре, его состояние мгновенно передается другому фотону, находящемуся далеко — явление, называемое квантовой телепортацией.

Немецкие ученые сделали важный шаг на пути к квантовому интернету — сверхзащищенной сети связи будущего — впервые осуществив передачу информации между фотонами, испускаемыми двумя разными квантовыми точками.

Результаты были 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 сложно, особенно если они генерируются из разных источников.

Команда Штутгартского университета решила эту проблему, создав два почти идентичных полупроводниковых источника фотонов и используя преобразователь частоты для точной настройки небольших отклонений.

Один источник создает один фотон, другой создает пары фотонов, которые «запутаны», то есть находятся в одном и том же состоянии, несмотря на то, что находятся далеко друг от друга.

В ходе эксперимента, когда один фотон встречает один из запутанных фотонов, его состояние мгновенно передаётся другому фотону, находящемуся далеко. 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 более дальним расстояниям. Ранее квантовая запутанность точек передавалась на расстояние 36 км по оптоволоконной сети Штутгарта.

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

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

(TTXVN/Вьетнам+)

Источник: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-moi-dat-buoc-tien-lon-huong-toi-internet-luong-tu-post1080081.vnp