Logo
Cover

Немецкие ученые продемонстрировали квантовую запутанность между двумя атомами, разделенными 33 км оптического волокна. Это рекордное расстояние для такого рода коммуникации и прорыв в области быстрого и защищенного квантового интернета.

Квантовая запутанность — необычный феномен, при котором две частицы становятся неразрывно связаны, так что изменение свойств одной приводит к таким же изменениям у другой, вне зависимости от разделяющего их расстояния. Отсюда можно сделать вывод, что информация способна «телепортироваться» быстрее скорости света, рассказывает New Atlas.

Физики на протяжении десятков лет демонстрировали в экспериментах квантовую запутанность, пробуя отправлять данные на большие расстояния. Недавно такой опыт провели исследователи из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Саарского университета. Им удалось установить квантовую запутанность на рекордно большом расстоянии.

Ученые запутали два атома рубидия, пойманных в оптическую ловушку в двух разных зданиях студгородка. Длина разделяющего атомы волоконно-оптического кабеля составила 33 км.

Каждый атом был возбужден лазерным импульсом, что заставило его испустить фотон, спутанный с атомом. Затем фотоны были отправлены по кабелю к приемной станции, расположенной посередине. В результате измерения между ними установилась квантовая запутанность — а поскольку они уже были спутаны со своими атомами, оказались взаимно запутанными и атомы.

Прежде другим командам физиков удавалось запутать находящиеся на больших расстояниях фотоны, но в данном случае речь идет об атомах, которые могут выполнять роль узлов «квантовой памяти», и оптическом волокне. Смысл в том, что фотоны преобразуются в волны большей длины, так что могут проходить большее расстояние по волокнам. Естественная длина волны фотонов — 780 нм — означает, что в обычной ситуации они бы прошли не больше пары километров, поэтому ученые пропустили их предварительно через преобразующее устройство, увеличившее длину волны до 1517 нм. Это близко к стандартной длине волны в телекоммуникационных волоконно-оптических сетях (1550 нм).

Эксперимент, по мнению ученых, стал важным шагом к реализации практического квантового интернета. Такая технология могла бы обеспечить более быструю и надежную передачу данных на расстоянии, а также — что немаловажно — возможность использования для этого существующей волоконной инфраструктуры.

Недавно ученые из Нидерландов совершили большой шаг вперед к квантовому интернету, телепортировав информацию по рудиментарной сети. Этот прорыв оказался возможен благодаря увеличению квантовой памяти и улучшению качества связи между тремя узлами сети.