Физики из Научно-технического университета Китая создали квантовую связь между частицами, разделенными 50 километрами оптоволоконного кабеля.
Это достижение стало большим шагом к созданию крупномасштабных квантовых сетей и появлению квантового интернета. Подобная коммуникация требует передачи запутанных состояний на большие расстояния, при которой фотоны будут передаваться между узлами по оптоволокну или через спутник.
Как пишет Nature, ученые впервые запутали два узла квантовой памяти через оптическое волокно длиной 50 километров. При создании квантовых корреляций между узлами, содержащими по 100 миллионов охлажденных атомов рубидия, использовались фотоны на телекоммуникационных частотах. Атомы были помещены в оптическую ловушку и охлаждались лазером. В качестве исследуемого долгоживущего состояния использовалось коллективное возбуждение атомов – система, формирующая квантовую память.
Запутанность была создана в несколько этапов –локально между ансамблем атомов и фотонами-переносчиками, после чего частота фотона-переносчика, который знает о состоянии первого ансамбля, была изменена, чтобы сократить дальнейшие потери. Аналогично со вторым ансамблем и его фотонами, отправленными по оптоволокну на станцию для измерения корреляций при помощи белловских измерений.
Оба узла были размещены в Научно-техническом университете Китая, а станция для измерения запутанности – в научном парке Хэфэя. Локации соединили двумя оптоволоконными каналами длиной 25 километров. Ученые подтвердили запутанность на расстоянии 50 километров с вероятностью 83,2%.