Мир стал на шаг ближе к квантовой реальности, поскольку исследователи из Toshiba продемонстрировали квантовую связь, передаваемую по оптическому волокну на рекордные 600 км.
В традиционных компьютерах информация кодируется в битах, представленных как ноль или единица. Но в квантовых компьютерах информация кодируется в квантовых битах, которые могут быть одним или обоими одновременно. Это резко увеличивает их потенциальную вычислительную мощность, а это означает, что они могут решать задачи, выходящие за возможности обычных компьютеров.
В прошлом году китайский квантовый компьютер Jiuzhang выполнил расчет за 200 секунд, на выполнение которых обычному суперкомпьютеру потребовалось бы 2,5 миллиарда лет.
Но проблема квантовых вычислений заключается в том, что эти кубиты чувствительны к помехам из окружающей среды, а крошечные колебания температуры или вибрации угрожают зашифровывать данные, это затрудняет передачу квантовой информации на большие расстояния.
Теперь исследователи из Toshiba претендуют на рекорд расстояния для квантовой связи через оптические волокна. Ключевым моментом была новая технология двухдиапазонной стабилизации, которую они разработали, которая отправляет два опорных оптических сигнала вместе с самими кубитами, которые кодируются как фазовая задержка слабого оптического импульса.
Первый опорный сигнал имеет длину волны, предназначенную для компенсации флуктуаций окружающей среды, в то время как второй работает на той же длине волны, что и сами кубиты, и используется для точного управления фазой света.
Используя эту двухдиапазонную технику, команда Toshiba смогла поддерживать постоянный квантовый сигнал с точностью до нескольких десятков нанометров. Это, в свою очередь, позволило им передавать данные по оптическим волокнам длиной более 600 км, что примерно в шесть раз дальше, чем предыдущий рекорд . Однако это не самый дальний путь - общий рекорд спутниковой передачи составляет более 1200 км, но для квантового Интернета потребуется сочетание спутников и оптических волокон.
Команда говорит, что первое использование технологии, вероятно, будет для квантового распределения ключей (QKD). Этот метод шифрования использует правило квантовой физики, согласно которому сам факт наблюдения за ключом изменяет его, делая его бесполезным для потенциального хакера.
