Впервые осуществлена квантовая телепортация через загруженную линию связи

Физики из США впервые осуществили квантовую телепортацию на расстоянии в 30 км при помощи обычной линии оптической связи в тот момент времени, когда она активно использовалась для передачи обычной информации между узлами связи в интернете. Данное открытие позволит использовать существующие интернет-линии для квантовой телепортации, сообщила пресс-служба Северо-Западного университета (NWU).

"Это сильное достижение, так как в прошлом никто не думал, что подобная квантовая телепортация в принципе возможна. Наш эксперимент открывает дорогу для создания следующего поколения классических и квантовых сетей, которые будут использовать одну и ту же инфраструктуру для передачи данных, что является гигантским скачком в развитии квантовых коммуникаций", - заявил профессор NWU Прем Кумар, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Квантовая телепортация представляет собой физический феномен, в рамках которого частицы микромира могут мгновенно обмениваться информацией на каком угодно расстоянии в том случае, если они были "запутаны" на квантовом уровне. Данный феномен уже много лет используется для передачи данных через оптоволокно или квантовые коммуникационные спутники, однако во всех случаях для этого применялись бездействующие или специально разработанные линии связи.

Как объясняют физики, это было связано с тем, что физики считали, что различные шумы, порождаемые взаимодействиями оптоволокна с "обычными" фотонами при передаче данных в глобальной сети, будут разрушать те квантовые состояния, которыми обмениваются узлы квантовой связи при телепортации. Более того, теоретические расчеты показывают, что эти шумы затрагивают все возможные длины волн, из-за чего от них нельзя полностью избавиться.

Физики детально изучили взаимодействия "обычных" фотонов с оптоволокном, что позволило им определить те длины волн, на которых порождаемый ими шум был минимальным (1290 нм), и подобрать такие фильтры для приемников квантовых сигналов, которые максимально эффективно удаляют эти шумы до того, как они успеют разрушить квантовое состояние телепортируемых частиц.

Для проверки этого подхода ученые подключили приемники и передатчики квантовых сигналов к 400-гигабитной оптоволоконной линии длиной в 30 км, по которой активно передавался обычный интернет-трафик в рамках университетской сети. Последующие замеры показали, что разработанный физиками подход позволял телепортировать частицы с более чем 80% вероятностью, что открывает дорогу для использования магистральных линий связи для создания "квантового интернета", подытожили ученые.