Квантовая телепортация поможет в разы ускорить работу оптоволоконного Интернета

Фото: pixabay.com

Ученые впервые использовали оптические устройства для квантовой телепортации и открыли новый путь для улучшения Интернет-связи. Исследователи поделились результатами тестов в журнале Nature Photonics.

Квантовые технологии, как правило, для перемещения информации используют особые частицы — кубиты, состоящие из единичных атомов, электронов или протонов. Квантовая телепортация — это точная передача неопределенного квантового состояния частицы в удаленную систему, а также ключевой элемент для передачи информации на большие расстояния посредством квантового Интернета.

Группа из Делфтского технического университета (Нидерланды) научилась телепортировать квантовое состояние одиночного фотона на оптомеханическое устройство, состоящее из миллиардов атомов. Речь идет об оптическом приборе, который управляет механическим движением частиц в квантовом режиме. По словам ученых, это достижение можно применять в усилителях сигнала — специальных узлах, хранящих данные перед тем, как они телепортируются на следующие узлы. Такие устройства еще и выполняют функцию "квантовой памяти".

Исследователи создали фотонный кубит, закодированный в произвольном состоянии, а затем перенесли его через десятки метров оптоволокна, чтобы путем телепортирования скопировать это состояние в квантовую память из двух кремниевых резонаторов размером около 10 мкм. Информация сохранялась в подпространстве этих структур до тех пор, пока ученые ее не восстановили. Авторы статьи подчеркнули, что технологию телепортации можно использовать для работы с оптическими сигналами любой длины при минимальных потерях, в том числе и с телекоммуникационным оптоволокном.

"Именно эта длина волны приводит к самым низким потерям при передаче, обеспечивая максимальное расстояние между узлами ретранслятора. Это достижение стала возможным благодаря качеству и гибкости наших оптико-механических систем, изготовленных на основе нанотехнологий", — объяснил руководитель проекта Саймон Греблахер.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform