Квантова телепортація допоможе в рази прискорити роботу оптоволоконного Інтернету, — вчені

Учені вперше використали оптичні пристрої для квантової телепортації і відкрили новий шлях для поліпшення Інтернет-зв'язку.

Дослідники поділилися результатами тестів у журналі Nature Photonics.

Квантові технології, як правило, для переміщення інформації використовують особливі частинки — кубіти, що складаються з одиничних атомів, електронів або протонів. Квантова телепортація — це точне передавання невизначеного квантового стану частки у віддалену систему, а також ключовий елемент для передавання інформації на великі відстані за допомогою квантового Інтернету.

Група з Делфтського технічного університету (Нідерланди) навчилася телепортувати квантовий стан одиночного фотона на оптомеханічний пристрій, що складається з мільярдів атомів. Йдеться про оптичний прилад, який керує механічним рухом частинок у квантовому режимі. За словами вчених, це досягнення можна застосовувати в підсилювачах сигналу — спеціальних вузлах, що зберігають дані перед тим, як вони переміщуються на такі вузли. Такі пристрої ще й виконують функцію "квантової пам'яті".

Дослідники створили квантовий кубіт, закодований в довільному стані, а потім перенесли його через десятки метрів оптоволокна, щоб шляхом телепортування скопіювати цей стан у квантову пам'ять з двох кремнієвих резонаторів розміром приблизно 10 мкм. Інформація зберігалася в підпросторі цих структур доти, доки вчені її не відновили. Автори статті підкреслили, що технологію телепортації можна використовувати для роботи з оптичними сигналами будь-якої довжини з меншими втратами, зокрема й з телекомунікаційним оптоволокном.

"Саме ця довжина хвилі призводить до найнижчих втрат під час передавання, забезпечуючи максимальну відстань між вузлами ретранслятора. Це досягнення стала можливим завдяки якості та гнучкості наших оптико-механічних систем, виготовлених на основі нанотехнологій", — пояснив керівник проєкту Саймон Греблахер.

Раніше Фокус писав, як влаштований квантовий Інтернет і коли він запрацює. Квантові мережі забезпечують приголомшливу швидкість передавання даних, проте дуже тендітні та складні.

Крім того, вчені вигадали, як запустити квантовий Інтернет із супутників. Вони запропонували розмістити на орбіті спеціальні повторювачі, здатні передавати дані між Землею і космічними апаратами.