Существующие прототипы квантовых систем связи используют самый простой, бинарный код. Один фотон – один бит, 1 или 0, что очень просто реализовать. Но это настоящее расточительство, когда речь идет о передовых и наукоемких системах. Нет, в одном фотоне можно уместить минимум вдвое больше информации и ученые из Оттавского университета доказали, что принцип 4D квантового шифрования работает.
От 2D кодирование в 4D отличается тем, что единичному фотону присваивают двухразрядное значение. Это может быть 00, 01, 10 и 11 – итого четыре разных значения. Для передачи информации используется уже привычные квантовые состояния фотона и то же самое оборудование — просто меняются алгоритмы шифрования. Помимо заметного прироста скорости передачи данных это еще и сулит увеличение помехозащищенности линий связи.
Но теория есть теория, а что на практике? Канадские ученые взобрались на крыши двух зданий на удалении 300 м и поместили лабораторное оборудование в деревянные ящики для хоть какой-то защиты от непогоды. Внизу шумел, сверкал и излучал радиоволны большой город – эфир, мягко говоря, был засорен основательно. И вот, в таких условиях система 4D квантового шифрования сумела передать информацию с уровнем потерь всего 11%, много ниже допустимого максимума.
После обработки данных, с учетом всех методов коррекции, 4D система показала пропускную способность в 1,6 раза выше, чем 2D. Следующим шагом станет проверка работы систем с тремя передатчиками на расстояние 5,6 км с использованием адаптивной оптики. А потом оборудование установят на дрон или вертолет и попробуют наладить связь с движущимся объектом. А затем… так далеко в Оттавском университете еще не загадывают, хотя и бесконечно рады открывающимся перспективам.