Квантовые технологии стремительно развиваются, и одним из последних достижений в этой области стал запуск прототипа квантового интернета под улицами Нью-Йорка. Инженеры компании Qunnect Inc. из Бруклина уже полмесяца тестируют свою инновационную сеть, которая может стать основой для будущих квантовых коммуникаций.
Проект Qunnect основан на использовании поляризационно-запутанных фотонов, которые представляют собой особые квантовые состояния частиц, позволяющие передавать информацию с высокой степенью надежности. Для своих экспериментов команда использовала арендованную 34-километровую оптоволоконную цепь, получившую название GothamQ. В течение 15 дней непрерывной работы сеть достигла впечатляющего времени безотказной работы — 99,84%, а точность передачи запутанных пар фотонов составила 99% при скорости около 20 000 фотонов в секунду. Эти результаты подчеркивают значительный прогресс в области квантовых технологий, особенно в контексте устойчивости к внешним помехам.
Поляризация фотонов, принципиально важная для работы квантовых систем, представляет собой направление электрического поля, что можно проиллюстрировать на примере поляризованных солнцезащитных очков. В последние годы поляризационно-запутанные фотоны активно применяются для создания квантовых повторителей и распределенных квантовых вычислений. Однако, несмотря на их полезность, передача запутанных состояний в оптоволокне сталкивается с серьезными проблемами, такими как шум и дрейф поляризации, что может негативно сказаться на стабильности связи.
Команда Qunnect разработала уникальное оборудование для активной компенсации дрейфа поляризации, что позволило значительно улучшить качество передачи. Используя инфракрасные фотоны с длиной волны 1324 нанометра, они создавали пары фотонов, которые затем передавались через волокно. Этот процесс включал в себя сложные физические явления, такие как возбуждение атомов рубидия в специальной ячейке, что позволяло генерировать необходимые фотонные пары.
Ключевым моментом в работе Qunnect стало создание устройств автоматической компенсации поляризации, которые позволяют корректировать изменения в поляризации фотонов в реальном времени. Это решение дало возможность избежать частых вмешательств и калибровок, что является значительным шагом вперед в направлении создания полностью автоматизированной квантовой сети.
Демонстрация работы сети GothamQ показала, что Qunnect движется в правильном направлении к созданию практической квантовой инфраструктуры. Успехи команды подтверждают, что квантовый интернет может стать реальностью в ближайшем будущем. По словам соучредителя компании Мехди Намази, после завершения тестирования они уже подготовили оборудование для дальнейшего использования, что открывает новые горизонты для квантовых технологий. Квантовая связь обещает революционизировать способы передачи данных, обеспечивая невиданную ранее безопасность и скорость.