У Німеччині тестують величезну квантову мережу для майбутнього квантового Інтернету

Вчені з Німеччини успішно продемонстрували рекордно масштабну квантову мережу комунікацій з використанням існуючої інфраструктури. Це прорив, який може відкрити шлях до надбезпечного з'єднання для квантових комп'ютерів. Квантовий зв'язок – це нова технологія, що використовує квантово-механічні ефекти передачі інформації. В останні роки він привернув велику увагу завдяки своєму потенціалу застосування у таких галузях, як квантові обчислення, безпечна передача даних та високоточні сенсорні мережі. До цих пір квантові мережі були можливі лише в менших масштабах, приблизно на відстані меншій, ніж це нове досягнення, або в строго контрольованих лабораторних умовах з дорогим обладнанням, що охолоджує.

Дослідники з Toshiba Europe відправили квантові сигнали комерційною оптоволоконною мережею протяжністю 254 кілометри в Німеччині, а саме між Франкфуртом і Келем. Вони використовували існуючу телекомунікаційну інфраструктуру, стандартні одномодові волокна, які вже використовуються у сучасній інфраструктурі Інтернету. «Усі попередні розгортання квантового зв'язку по оптоволокну обмежувалися набагато короткішими відстанями, приблизно половиною від того, чого ми досягли. І це пов'язано з фундаментальним обмеженням попередньої технології», – розповів Мірко Пітталуга, колишній старший науковий співробітник Toshiba Europe.

Квантові обчислення відкривають безпрецедентний потенціал підвищення продуктивності для таких корисних додатків, як розробка та оптимізація лікарських засобів завдяки передовим технологіям обробки. Однак таку величезну обчислювальну потужність можна використовувати і для злому традиційного шифрування. Коли ми використовуємо сучасний Інтернет для спілкування з кимось онлайн на веб-сайті або за допомогою відеодзвінка, встановлюється ключ шифрування зі співрозмовником.

Експерти стверджують, що для таких передових технологій нам необхідно створити нову мережеву систему, яка забезпечить безпеку та надійність, необхідні у постквантовому світі. Такий підхід, заснований на збереженні фази світлових сигналів дуже великих відстанях, було складно реалізувати поза лабораторії.

Для цього також було потрібне велике, складне та дороге обладнання, частину якого необхідно було охолоджувати майже до абсолютного нуля, або мінус 273 градуси за Цельсієм. Дослідники стверджують, що стандартні волокна, розроблені для класичних даних, насправді також є дуже ефективними при передачі квантових сигналів, але їх властиві втрати необхідно належним чином контролювати.

Замість того, щоб інформація передавалася в одному напрямку, як у звичайному квантовому зв'язку, їх конструкція дозволяє обом користувачам відправляти квантові сигнали в центральний вузол, де сигнали об'єднуються. Новий підхід дозволив дослідникам подвоїти дальність зв'язку та охопити набагато більшу територію, використовуючи при цьому існуючу оптоволоконну інфраструктуру.

Сподобалася ця новина? Підпишись на нас у соцмережах!