Дослідникам із Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) вдалося успішно передати частинки світла (фотони) на відстань 62 кілометри наявними мережевими кабелями, не порушивши їхньої заплутаності.
Науковці з Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) разом із колегами з Університету Меріленда успішно провели випробування квантового зв’язку в екстремальних реальних умовах. Розробникам вдалося передати заплутані частинки світла — фотони — на відстань 62 кілометри через звичайний волоконно-оптичний кабель, не втративши при цьому їхнього квантового стану.
Читайте також:
Крок до квантового інтернету. Німецькі вчені передали інформацію між фотонами з віддалених точок Головна складність квантового інтернету полягає в збереженні явища квантової заплутаності, коли дві частинки залишаються нерозривно пов’язаними незалежно від відстані між ними. Тоді як у стерильних лабораторних умовах це явище працює стабільно, у реальному світі крихкі квантові стани фотонів легко спотворюються.
Особливістю цього випробування стало те, що значну частину кабелю було прокладено не під землею,
а надземним шляхом — на звичайних опорах уздовж міських вулиць. Лінія зазнавала постійного впливу вітру, перепадів температури, вібрацій від міського транспорту й навіть птахів, що пролітали повз. Усі ці чинники порушують поляризацію фотонів і напрямок коливань їхнього електричного поля. За словами фізиків, це були найгірші з можливих умов для квантового зв’язку.
Для компенсації перешкод дослідники використали спеціальний лазерний сигнал як опорну точку. Вимірюючи рівень спотворення лазерного променя, система автоматично коригувала стан заплутаних фотонів. Процес калібрування займав лише 7,2 відсотка часу експерименту, тоді як протягом решти 92,8 відсотка часу лінія була повністю доступною для стабільного передавання квантової інформації.
Хоча 62 кілометри не є абсолютним рекордом відстані, експеримент довів можливість роботи квантових мереж у хаотичному міському середовищі без прокладання спеціальних підземних каналів. Наразі швидкість передачі становить від 200 до 1500 заплутаних фотонів на секунду. У майбутньому планується збільшити цей показник завдяки швидшому обладнанню та оптимізованим алгоритмам.
Успіх цього дослідження відкриває широкі перспективи: від створення Інтернету, абсолютно захищеного від перехоплення, до об'єднання віддалених телескопів у єдині надпотужні дослідницькі інструменти.
Результати роботи вчених опубліковано в науковому виданні Journal of Optical Communications and Networking.
Читайте також:
Крок до майбутнього. На мережі Verizon вперше запрацював квантовий інтернет
