Ученые впервые продемонстрировали квантовую телепортацию через обычные интернет-кабели: на шаг ближе к интернету будущего?

Инженеры Северо-Западного университета совершили прорыв, впервые успешно продемонстрировав квантовую телепортацию по стандартному оптоволоконному кабелю, который одновременно передавал обычный интернет-трафик. Эксперимент на 30-километровом участке показал, что квантовые состояния могут «путешествовать» по той же инфраструктуре, что и классические данные, без взаимных помех. Это открывает путь к созданию гибридных квантово-классических сетей, не требующих строительства дорогостоящих выделенных линий, и приближает эру абсолютно защищенной передачи информации.

Как «велосипедист» объехал «автомагистраль»

Квантовая телепортация основана на явлении запутанности: изменение состояния одной частицы мгновенно отражается на другой, где бы она ни находилась. До сих пор считалось, что хрупкие квантовые фотоны будут «подавлены» мощным классическим сигналом в оптоволокне. Однако исследователи нашли остроумное решение. Они обнаружили «тихую» длину волны в спектре и применили специальные фильтры, чтобы квантовые фотоны могли сосуществовать с 400-гигабитным потоком данных, не теряя своих свойств.

Эксперимент и его результаты

В ходе испытаний на 30-километровой катушке оптоволокна одновременно передавались квантовая информация и классический трафик. На принимающей стороне квантовое состояние было успешно восстановлено с точностью, превышающей классический предел. Это доказывает, что квантовые и классические сигналы могут использовать одну и ту же инфраструктуру без взаимного влияния.

Следующий шаг — проведение экспериментов на реальных, проложенных в земле кабелях и на более длинных дистанциях. Также ученые планируют продемонстрировать «обмен запутанностью», что позволит создавать распределенные квантовые сети, объединяющие вычислительные мощности в единое целое.

Строительство специализированной квантовой инфраструктуры — задача колоссальной сложности и стоимости. Прокладка новых оптоволоконных линий по всему миру была бы практически нереализуема в обозримом будущем. Нынешнее открытие снимает это ключевое ограничение. Оно показывает, что классический и квантовый интернет могут сосуществовать, дополняя друг друга. Это означает, что для внедрения защищенных квантовых коммуникаций не нужно ждать десятилетиями — можно использовать уже существующие сети, что кардинально ускоряет и удешевляет переход к новой эре сверхбезопасной передачи данных.