Команда исследователей продемонстрировала передачу кубитов фотонов с точностью более 90% по оптоволоконной сети на несколько десятков километров. По мнению ученых, это продвинет развитие квантового интернета.
Квантовая телепортация — «бестелесная» передача квантовых состояний от одного кубита к другому. Она осуществляется посредством квантовой запутанности, при которой частицы неразрывно связаны друг с другом. Закодированная информация передается независимо от расстояния между частицами.
В этом месяце ученые из Фермилаб, Национальной лаборатории Управления науки Министерства энергетики США, и их партнеры сделали важный шаг на пути реализации квантового интернета. Точность передачи квантового состояния от одного кубита к другому по оптоволоконной сети составила более 90% — это считается высоким показателем. Отчет о работе 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».
Ученые смогли осуществить квантовую телепортацию на такое расстояние всего через несколько месяцев после того, как Министерство энергетики США обнародовало проект создания национального квантового интернета. «Теперь мы начнем закладывать фундамент для создания квантовой сети в Чикаго», — заявил Спентзурис. Чикагскую сеть, получившую название Illinois Express Quantum Network, разрабатывает сама Фермилаб в сотрудничестве с несколькими ведущими университетами.
В случае успеха технологию будут развивать, и впоследствии квантовый интернет, по словам ученых, поменяет области хранения данных, точного зондирования и вычислительной техники, а также откроет новую эру в коммуникации. Он будет работать через систему взаимосвязанных квантовых компьютеров, используя для передачи информации квантовые сигналы, а не радиоволны.
«Мы очень гордимся тем, что достигли этой вехи в области устойчивых, высокопроизводительных и масштабируемых квантовых систем телепортации», — добавила Мария Спиропулу, директор исследовательской программы IN-Q-NET. Команда постарается улучшить результаты, модернизировав систему в 2021 году.