Вчені здійснили справжній прорив у сфері квантового Інтернету та провели випробування в реальному міському середовищі.
Про це повідомляє журнал Nature.
Три окремі наукові групи демонстрували квантову заплутаність, коли два або більше об’єкти пов’язані так, що містять одну й ту саму інформацію, навіть якщо вони розташовані на відстані кількох кілометрів один від одного у міських умовах. Це важливий крок у напрямку майбутнього квантового Інтернету – мережі, яка забезпечить обмін інформацією, закодованою у квантових станах.
Експерименти проводилися в США, Китаї та Нідерландах. Вченим вдалося об’єднати частини мережі, використовуючи фотони в сприятливому для оптоволокна інфрачервоному діапазоні.
Квантовий Інтернет може дозволити будь-яким двом користувачам встановлювати надійні криптографічні ключі для захисту конфіденційної інформації. Але повне використання заплутаності може мати інші важливі застосування, наприклад, об’єднання окремих квантових комп’ютерів в одну потужну машину. Ця технологія також може бути корисною для проведення наукових експериментів, наприклад, за допомогою мереж телескопів.
Перехід від лабораторії до міських умов – це справжній випробувальний полігон, за словами фізика Рональда Хенсона, який керував експериментом у Технологічному університеті Делфта.
Вчені погоджуються, що для побудови великої мережі, можливо, знадобиться використання наявної оптоволоконної технології.
Проблема полягає в тому, що квантова інформація є дуже вразливою і не може бути скопійована; її часто переносять окремі фотони, а не лазерні імпульси, які можна виявити, потім посилити і відновити.
“Фотони також піддаються впливу змін температури протягом дня – а навіть вітру, якщо вони знаходяться над землею. Ось чому створення заплутаності у реальному місті – це великий виклик“, – зауважує фізик Трейсі Нортап з Університету Інсбрука в Австрії.
У кожній з трьох демонстрацій використовувалися різні пристрої «квантової пам’яті» для зберігання кубітів. У Китаї кубіти були закодовані у хмарах атомів рубідію; у Нідерландах з’єднувалися атоми азоту в маленьких кристалах алмазу; у США також використовували пристрої на основі алмазу, але з атомами кремнію замість азоту, використовуючи квантові стани як електронів, так і ядер кремнію.