Квантова телепортація запрацювала в звичайному інтернет-кабелі

Американські науковці успішно провели експеримент, який вперше демонструє можливість квантової телепортації через оптоволоконний кабель під час реального інтернет-трафіку. Вони передали квантовий стан світла через понад 30 кілометрів кабелю, що одночасно використовувався для звичайного інтернету зі швидкістю 400 гігабіт на секунду. Це відкриває перспективу створення квантових мереж без необхідності будівництва окремої інфраструктури. Дослідження опубліковано у журналі Optica.

Як це вдалося?

Квантова телепортація дозволяє передавати інформацію, використовуючи явище квантової заплутаності, коли частинки взаємодіють миттєво, незалежно від відстані. Квантовий стан надзвичайно вразливий — електромагнітні хвилі випромінювання та теплове зіткнення частинок можуть швидко зруйнувати його, якщо не забезпечити належний захист.

Основною проблемою було збереження цілісності квантових сигналів у середовищі, наповненому «шумом» від звичайних даних — банківських транзакцій, відео та текстових повідомлень. Науковці ретельно вивчили механізми розсіювання світла та розмістили фотони у точці, де це розсіювання було мінімальним. Це дозволило здійснювати квантову комунікацію без втручання класичних каналів передачі даних.

Раніше експерименти з квантовою телепортацією проводилися лише на спеціально виділених оптоволоконних кабелях або в симуляціях інтернету. Нинішня демонстрація можливості інтеграції квантової комунікації у звичайні мережі показує, що квантовий інтернет неминучий. Це дасть інженерам абсолютно новий інструментарій для вимірювання, моніторингу, шифрування та обчислень, причому без необхідності перебудовувати наявну інфраструктуру.

Ці дослідження відкривають шлях до гібридних мереж, які зможуть поєднувати надшвидкісні класичні комунікації та передові квантові технології, включаючи абсолютно безпечний зв'язок і розподілені квантові обчислення. Цей прорив наближає нас до реалізації квантового інтернету, який змінить наше уявлення про обмін інформацією.