Ученые впервые передали квантовые данные по обычным интернет-кабелям

Исследователи из Пенсильванского университета успешно передали квантовые данные через существующую коммерческую оптоволоконную инфраструктуру, используя стандартный интернет-протокол IP. Эксперимент проводился на реальном участке сети Verizon протяженностью более одного километра между двумя зданиями.

Центральным элементом разработки стал микрочип Q-chip, способный обрабатывать квантовые и классические данные одновременно. Устройство изготовлено из кремния по стандартным промышленным технологиям, что позволяет наладить его массовое производство и внедрение в действующие телекоммуникационные системы.

Основной технической проблемой являлось сохранение квантового состояния запутанных частиц во время передачи. Команда решила задачу методом предварительной отправки классического сигнала, который выполняет функцию навигатора для квантового пакета данных. Классический сигнал проходит маршрутизацию по IP-протоколам, в то время как квантовая информация остается неизмененной.

Для компенсации помех, возникающих в реальных условиях эксплуатации коммерческих сетей, исследователи разработали систему коррекции ошибок. Анализируя искажения классического сигнала, система вычисляет необходимые поправки для квантовых данных без их прямого измерения. Точность передачи составила более 97 процентов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Технология открывает перспективы создания гибридных сетей, где квантовые и классические системы функционируют параллельно на одной инфраструктуре.

Источник: Techno-Science.net