Исследователи совершили прорыв в области квантовой телепортации. Впервые им удалось интегрировать передачу информации в обычную оптоволоконную сеть, по которой также передаются данные интернета. Оптоволоконная сеть — это среда, с помощью которой стало возможным быстрое и надежное подключение к интернету, а телепортация в квантовой физике — это перенос состояния объекта, а не самого объекта.
При квантовой телепортации две частицы запутаны друг с другом. Это означает, что информация может передаваться между ними на большие расстояния без прямой связи. Это решение позволяет передавать информацию почти со скоростью света.
В квантовой запутанности одна частица раскрывает кое-что о состоянии другой частицы. В этом примере шары одновременно черные и белые, пока шар не будет измерен. Поскольку левый шар черный, правый должен быть белым. Этот принцип лежит в основе квантовых телекоммуникаций. Фото: Шведская королевская академия наук Чтобы эту информацию могли использовать исследователи, классическим способом необходимо передать 2 бита, в данном случае 2 фотона. До сих пор не было уверенности, что это будет возможно через обычный интернет-кабель.
Фотоны могут быть уничтожены потоком данных из электронных писем, фотографий, видео или банковских реквизитов, которые проносятся сквозь них в виде миллионов частиц света.
«Это все равно, что пытаться проехать по туннелю, полному мчащихся тяжелых грузовиков, на шатком велосипеде», — написали исследователи.
Руководитель исследования Прем Кумар из Северо-Западного университета и его команда определили, как свет рассеивается в оптоволоконных кабелях. Они определили длину волны и снизили шум интернет-трафика с помощью фильтров. Это позволило им отправлять фотоны по кабелю, не беспокоясь о рисках.
В ходе своих первых испытаний им удалось отправить их по оптоволоконному кабелю длиной 30 километров. На каждом конце находился фотон. Исследователи отправили через него квантовую информацию и обычный интернет-трафик одновременно. Затем измерялось качество передаваемой информации. Даже при интенсивном интернет-трафике данные передавались успешно.
На следующем этапе исследователи планируют протестировать передачу на большие расстояния. Кроме того, результаты следует проверить с двумя запутанными парами фотонов, а не с одной. Также следует провести испытание в реальных условиях с обычными кабелями, проложенными в земле. Нынешний эксперимент проходил в лабораторных условиях. Результаты исследования были опубликованы в специализированном журнале Optica.