Ученые показали, что кубиты, представленные фотонами, могут быть переданы по оптоволоконной сети на расстояние нескольких десятков километров с точностью, превышающей 90%. Это достижение, по словам исследователей, способствует прогрессу в создании квантового интернета.
Квантовая телепортация представляет собой «бестелесную» передачу квантовых состояний, осуществляемую между кубитами. Она происходит посредством квантовой запутанности, в данном случае частицы образуют единое целое, неразрывно связанные между собой. Передача закодированной информации осуществляется вне зависимости от удалённости между частицами.
В этом месяце ученые из Фермилаб, национальной лаборатории Управления науки Министерства энергетики США, и их коллеги добились значительного прогресса в создании квантового интернета. Показатель точности передачи квантового состояния между кубитами по оптоволоконной сети превысил 90%, что является впечатляющим результатом. О результатах работы исследователи опубликовали в PRX Quantum.
Команда успешно телепортировала кубиты в две системы: квантовую сеть Калифорнийского технологического института (CQNET) и квантовую сеть Фермилаб (FQNET). «Мы в восторге от этих результатов», — рассказал ученый Фермилаб Панайотис Спенцурис, один из авторов статьи. Он назвал эксперимент важным достижением на пути к созданию технологий, «которые изменят подход к глобальной коммуникации».
Квантовую телепортацию удалось осуществить на значительное расстояние вскоре после того, как Министерство энергетики США представило планы по созданию национальной квантовой сети. «Мы начинаем создавать основу для квантовой сети в Чикаго», – сообщил Спентзурис. Разработкой Illinois Express Quantum Network, чикагской сети, занимается Фермилаб совместно с рядом ведущих университетов.
При положительном результате технологию планируют развивать, и, как утверждают ученые, квантовый интернет преобразует способы хранения данных, точного зондирования и вычислительной техники, а также станет началом новой эры в коммуникациях. Для передачи информации он будет использовать квантовые сигналы, а не радиоволны, и базироваться на сети взаимосвязанных квантовых компьютеров.
«Мы очень гордимся достижением этой важной точки в развитии устойчивых, высокопроизводительных и масштабируемых квантовых систем телепортации», — заявила Мария Спиропулу, директор исследовательской программы IN-Q-NET. В 2021 году команда планирует усовершенствовать систему для достижения еще лучших результатов.