Квантовая коммуникация работает с квантовыми битами, или кубитами, которые могут быть реализованы при помощи атомов, сверхпроводников или дефектов, к примеру, в алмазах. Однако наилучшая разновидность кубита для квантовой связи на больших расстояниях — фотоны. Их привлекательность в том, что теоретически их можно передавать по существующим оптоволоконным телекоммуникационным линиям.
Специалисты Рочестерского технологического института и Университета Рочестера протянули между студгородками линию квантовой связи длиной 17,7 км. Сеть Rochester Quantum Network (RoQNET) была задумана как испытательный полигон для изучения распределенной квантовой запутанности. Команды обоих вузов объединили свои знания в области оптики, квантовой информации и фотоники для разработки технологии на основе оптических интегральных схем, способной обеспечивать работу квантовых сетей, сообщает сайт вуза.
Сегодня использование волоконно-оптических линий для квантовой связи обычно требует громоздких и дорогостоящих сверхпроводящих однофотонных детекторов, но исследователи стремятся преодолеть это ограничение с помощью более компактных, масштабируемых решений. Эксперименты проводятся с использованием объемной оптики и огромных телескопов. Специалисты из Рочестера пытаются уместить всю систему на микрочип.
«Это выдающийся шаг в создании квантовых сетей, которые защитят связь и откроют новые подходы к распределенным вычислениям и визуализации, — заявил профессор Николас Вамивакас, руководитель команды из Университета Рочестера. — Другие группы ученых также разрабатывали экспериментальные квантовые сети, но RoQNET уникален тем, что использует интегрированные квантовые фотонные чипы для генерации квантового света и твердотельные квантовые узлы памяти».
В дальнейшем исследователи собираются подключить к Rochester Quantum Network (RoQNET) и другие исследовательские учреждения штата Нью-Йорк: Брукхейвенскую национальную лабораторию, Университет Стоуни-Брук, Исследовательскую лабораторию ВВС и Нью-Йоркский университет.
Команда ученых из Германии сообщила в апреле о первой когерентной квантовой связи с использованием действующих коммерческой телекоммуникационной инфраструктуры. Эксперимент подтверждает достижимость квантовой связи в реальных условиях.
