Американские исследователи сделали шаг к созданию глобального квантового интернета — они нашли способ соединять квантовые компьютеры на расстоянии до 2000 километров. Это в сотни раз больше, чем позволяли существующие технологии.
Прорыв в управлении квантовой когерентностью
До сих пор объединить квантовые компьютеры удавалось лишь на дистанции в несколько километров. Главная проблема — нестабильность квантового состояния (когерентности) запутанных атомов: чем быстрее оно нарушается, тем короче расстояние связи.
Учёные из Чикагского института электротехники и электроники увеличили время когерентности атомов эрбия с 0,1 миллисекунды до 10–24 миллисекунд. Теоретически это позволит протянуть оптоволоконную квантовую линию на 2000–4000 км.
Старые материалы — новым способом
Ключевое новшество — не в самих элементах, а в методе их изготовления. Вместо традиционного метода Чохральского (плавление и кристаллизация) использован метод молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) — по сути, «атомная 3D-печать».
«Мы собираем устройство атом за атомом. Качество и чистота получаемого материала настолько высоки, что когерентность достигает рекордных значений», — отметил руководитель исследования Чжун Тянь.
Квантовая сеть будущего
Следующий этап — экспериментальная проверка: смогут ли такие кристаллы реально обеспечить связь на тысячах километров.
«Прежде чем проложить кабель из Чикаго в Нью-Йорк, мы протестируем его в лаборатории», — шутит учёный.
Если испытания подтвердят расчёты, технология станет основой для высокоскоростной квантовой сети, объединяющей компьютеры, лаборатории и центры обработки данных по всему миру.
Контекст
В 2024 году немецкие инженеры уже создали квантовый трансивер для передачи запутанных фотонов по обычному оптоволокну. Новая американская разработка делает следующий шаг — обеспечивая не просто передачу данных, а долговременную когерентность атомов, необходимую для устойчивого обмена квантовой информацией.
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/