Сотрудники Ганноверского университета имени Лейбница доказали, что квантовую информацию и классические данные можно передавать по одному оптическому волокну.
Квантовые компьютеры станут гораздо мощнее, когда их подключат к сетям. Если такие сети использовать на базе существующих волоконно-оптических каналов, это будет экономично и повысит безопасность передачи данных. Однако совмещение квантовых и обычных сигналов в одном канале вызывает сложности: квантовые состояния очень чувствительны к помехам и легко разрушаются. Немецким учёным удалось найти решение.
Исследователи из Ганноверского университета имени Лейбница доказали, что квантовую информацию и классические данные можно передавать по одному оптическому волокну. Это открывает возможность создания интернета, защищённого от взлома, и объединения квантовых компьютеров в мощные кластеры для решения сложных задач.
«Чтобы создать квантовый интернет, нужно передавать запутанные фотоны через оптоволоконные сети, — объясняет физик Майкл Кус из Ганновера. — При этом мы хотим сохранить возможность передачи обычных данных по тем же каналам. Наше исследование — важный шаг к объединению традиционного и квантового интернета».
Иллюстрация: Rübeling et al., Science Advances, 2024
Для совмещения квантовых и обычных сигналов учёные использовали модулятор с линейным изменением фазы (серродин). Этот прибор сдвигает фазы оптического сигнала в одном частотном канале, что позволяет одновременно передавать квантовые и классические данные без нарушения запутанности фотонов. На выходе потоки разделяются, и каждый поступает на свой приёмник.
Важно отметить, что всё это происходит в одном частотном канале, а не просто в одном оптоволокне, где может быть много каналов. Это минимально снижает пропускную способность обычного интернета и ускоряет появление квантового интернета.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
