Проведена первая квантовая телепортация через оптоволокно с другими данными

Открытие ученых Северо-Западного университета позволяет сочетать квантовую связь с уже существующими волоконно-оптическими кабелями. Такая возможность серьезно упростила бы задачу создания инфраструктуры для квантовой коммуникации, https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241220132655.h... Science Daily.

«Это невероятно интересно, потому что никто не думал, что такое возможно, - сказал Прем Кумар, руководитель научной группы. – Наша работа указывает путь к квантовым и классическим сетям нового поколения, использующим общую волоконно-оптическую инфраструктуру. Фактически, она открывает дверь к квантовой коммуникации следующего уровня».

Поскольку скорость квантовой телепортации ограничивается только скоростью света, она способна сделать связь моментальной. Процесс включает квантовую запутанность, метод, при котором две частицы оказывают влияние друг на друга, вне зависимости от разделяющего их расстояния. Запутанные фотоны могут обмениваться информацией, вместо того чтобы переносить ее физически из одной точки в другую.

До сих пор считалось, что отдельные фотоны для квантовой телепортации потонут в потоке других фотонов, движущихся по оптическим кабелям интернета. Однако Кумар и его команда нашли способ помочь фотонам проложить маршрут в этом плотном трафике. Изучив рассеяние света внутри волоконно-оптических каналов, они обнаружили менее загруженные длины волн света, куда можно поместить запутанные фотоны. Затем они добавили специальные фильтры для снижения помех от интернет-трафика.

Исследователи протестировали свой метод при помощи 30-км кабеля. Они одновременно послали сквозь канал квантовую информацию и обычные классические пакеты данных. И измерили качество квантовой информации на противоположном конце кабеля, а также запустили протокол телепортации, чтобы совершить квантовые измерения в средней точке. Результат показал: квантовая информация была с успехом перенесена несмотря на плотный трафик данных.

Теперь Кумар и его команда планируют провести эксперимент на большем расстоянии, использовать две пары запутанных фотонов вместо одной, чтобы продемонстрировать феномен обмена квантовой запутанности, а также изучить возможность проведения испытаний с настоящими, проложенными в земле оптическими кабелями.

Недавно команда инженеров и физиков из компании Quantinuum  https://hightech.plus/2024/10/02/provedena-pervaya-teleporta... и описала в статье журнала Science первую телепортацию логического кубита с использованием отказоустойчивых методов.