Исследователи из Ганноверского университета имени Лейбница достигли прогресса в области квантовой коммуникации. Впервые в истории им удалось успешно передать квантовые и обычные данные по единой оптоволоконной линии. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Science Advances.
До настоящего момента специалисты лишь теоретически доказывали возможность передачи квантовой информации через стандартный оптоволоконный кабель. Однако практическая реализация одновременной передачи квантового и стандартного сигнала оставалась недостижимой целью.
Квантовые данные обычно представлены в форме запутанных кубитов — базовых единиц квантовой информации. Запутанность представляет собой уникальное состояние, при котором два кубита связаны таким образом, что информация распределяется между ними независимо от их положения во времени и пространстве.
Основной проблемой при передаче квантовых данных является крайняя нестабильность запутанного состояния. Любые шумы или помехи, включая сигналы на той же длине волны в оптоволоконном канале, могут привести к нарушению запутанности. Данный процесс, известный как «декогеренция», приводит к потере данных кубитами.
Для преодоления указанных трудностей ученые применили инновационный метод электрооптической фазовой модуляции. Данная техника позволила настроить частоту лазерных импульсов таким образом, чтобы они соответствовали цвету запутанных фотонов.
Благодаря использованию данного подхода, исследователям удалось передавать оба типа данных в одном цветовом канале без повреждения квантовой информации, содержащейся в запутанных фотонах.
Ученые отмечают, что возможность одновременной передачи квантовых и обычных данных по одному каналу позволяет освободить другие цветовые каналы в оптоволоконном кабеле для дополнительных объемов информации.
Данное достижение может стать ключевым фактором в повышении практичности и масштабируемости многих приложений квантовых вычислений, включая сверхзащищенные коммуникации и квантовую криптографию.
в удобном формате
Перейти в Дзен
