Дослідники з Північно-Західного університету (США) продемонстрували квантову телепортацію інформації через оптоволоконні кабелі, які вже використовуються для передавання інтернет-трафіку. Це відкриття прокладає шлях до об’єднання квантових і традиційних мереж, спрощуючи інфраструктуру для квантових технологій. Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Optica.
Квантова телепортація ґрунтується на явищі квантової заплутаності, за якого дві частинки залишаються пов’язаними незалежно від відстані між ними. Інформація передається не фізичним перенесенням частинок, а миттєвим обміном між заплутаними частинками.
Головною проблемою була передача квантової інформації через оптоволокно, оскільки одиничні фотони губилися серед мільйонів інших фотонів класичного зв’язку. Команда під керівництвом професора Према Кумара розв’язала цю проблему, дослідивши характер розсіювання світла в оптоволокні та обравши довжину хвилі з мінімальними втратами. Науковці створили спеціальні фільтри для зниження шуму від інтернет-трафіку.
Експеримент проводили на 30-кілометровому кабелі, одночасно передаючи квантову інформацію та звичайний інтернет-трафік зі швидкістю понад 400 Гбіт/с. Результати засвідчили успішну передачу квантової інформації попри високе завантаження каналу.
«Це неймовірно захоплива подія, оскільки ніхто не думав, що це можливо. Наші результати показують шлях до наступних поколінь квантових мереж. По суті, це відкриває двері до виведення квантового зв’язку на новий рівень», – зазначив керівник дослідження Прем Кумар.
У процесі квантової телепортації передається не сама частинка, а її квантовий стан. Це відбувається практично миттєво, проте в межах обмежень швидкості світла, необхідної для передавання класичної інформації та завершення процесу телепортації. Важливо розуміти, що така телепортація не є «надсвітловим» передаванням інформації, оскільки потребує класичного каналу зв’язку.
За висновками дослідників, квантові мережі відкривають принципово нові можливості порівняно з класичними, особливо в галузі безпеки та обчислень.
Раніше британські вчені заявили про прорив у роботі над створенням «квантового інтернету»