Вот и дожили до телепортации

Учёные из Северо-Западного университета в Иллинойсе провели успешное исследование, в рамках которого запутанные фотоны были отправлены по оптоволоконному кабелю длиной 24,4 километра, соединяющему Эванстон и центр Чикаго. Параллельно по этому же кабелю передавался интернет-трафик с высокой пропускной способностью. Несмотря на мощный поток обычных данных, квантовые сигналы сохраняли свою запутанность с точностью более 94%, как пишет интернет-портал «Время электроники».

Этот эксперимент демонстрирует, что создание квантовых сетей будущего возможно без необходимости в новой коммуникационной инфраструктуре. Хрупкие квантовые сигналы и мощные потоки классических данных могут передаваться по одному и тому же оптическому волокну, что позволяет эффективно использовать существующую инфраструктуру.

Прем Кумар, старший автор исследования, отметил, что квантовые сигналы очень малы по сравнению с классическими. «Это как муравей, ползущий по дороге, на которой стоят слоны, — пояснил он. – Наши результаты показывают, что фотоны могут успешно преодолеть это путешествие и сохранить запутанность».

Квантовые сети работают на основе квантовых состояний, таких как кубиты, и используют квантовую запутанность для передачи информации на большие расстояния без физического перемещения частиц. Этот метод называется телепортацией и обеспечивает сверхбыструю и безопасную передачу данных. Однако он также очень чувствителен к помехам, и даже малейший оптический шум может повлиять на фотоны.

Чтобы избежать перегрузки квантовых фотонов интенсивным трафиком, исследователи переместили их в более «тихую» часть оптического спектра — O-диапазон. Обычные данные передавались в C-диапазоне, где работают коммерческие системы связи.

Для синхронизации двух удалённых локаций с точностью до триллионных долей секунды была использована оптическая система синхронизации White Rabbit. Это позволило команде выявлять совпадающие пары запутанных фотонов в режиме реального времени, несмотря на высокий уровень фонового трафика.