Прорыв в квантовых технологиях: создано первое соединение для квантового интернета

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Еще вчера идея квантового интернета казалась сюжетом фантастического романа. Сегодня же ученые уверенно шагают к ее воплощению, преодолевая один барьер за другим. Последний успех исследователей из Великобритании и Германии открывает дверь в мир мгновенной и абсолютно безопасной связи.

Автор: Designer

Представьте сеть, где информация передается не электрическими импульсами, а запутанными фотонами — частицами света, связанными невидимой нитью квантовой запутанности. Изменение состояния одного фотона мгновенно отражается на другом, независимо от расстояния между ними. Это явление, которое сам Эйнштейн называл «жутким дальнодействием», становится основой для построения квантового интернета.

Проблема «последней мили» в квантовом мире

Главная сложность на пути к квантовой сети — это сохранение хрупкой квантовой информации на больших расстояниях. В отличие от привычного интернета, где сигнал можно усиливать ретрансляторами, квантовую информацию нельзя просто скопировать — любое вмешательство разрушает ее.

Поэтому ученые искали способ «телепортации» квантовых состояний, используя запутанные фотоны. Один фотон отправляется в «путешествие» по оптоволокну, а его «близнец» остается в квантовой памяти. Изменение состояния путешествующего фотона мгновенно отражается на его паре, что позволяет передавать информацию на любое расстояние.

Квантовый дуэт: источник света и хранитель информации

Долгое время создание такой системы упиралось в несовместимость устройств. Источники запутанных фотонов и квантовые памяти работали на разных длинах волн, что препятствовало их взаимодействию.

Прорыв произошел, когда исследователи научились создавать «квантовые точки» — наноразмерные полупроводниковые структуры, излучающие одиночные фотоны на нужной длине волны. В паре с квантовой памятью на основе атомов рубидия, способной «ловить» и хранить эти фотоны, квантовая точка стала основой для создания первого прототипа квантового ретранслятора.

Схема экспериментальной установки для интерфейса QD-квантовой памяти. (A) Схема уровня энергии для телекоммуникационного протокола квантовой памяти ORCA в парах рубидия. (B) Схема образца полупроводника QD с полупроводниковым нижним DBR, метаморфическим буфером (MMB) и оксидным верхним DBR. (C) Экспериментальная настройка гибридного интерфейса для хранения фотонов от однофотонного источника QD в квантовой памяти.
Автор: Sarah E. Thomas et al., Deterministic storage and retrieval of telecom light from a quantum dot single-photon source interfaced with an atomic quantum memory.Sci. Adv.10,eadi7346(2024).DOI:10.1126/sciadv.adi7346(CC-BY 4.0) Источник: www.science.org

От лаборатории к глобальной сети

Пока эта система далека от совершенства. Ученым предстоит повысить эффективность квантовой памяти, увеличить время хранения фотонов и уменьшить размеры устройств. Однако первый шаг сделан, и он открывает захватывающие перспективы.

Квантовый интернет обещает не только мгновенную связь, но и абсолютную безопасность. Любая попытка перехватить информацию разрушит запутанность фотонов, мгновенно оповестив пользователей о вторжении. Это сделает квантовые сети идеальным инструментом для защиты банковских операций, государственных секретов и личных данных.

Более того, квантовый интернет станет основой для создания распределенных квантовых компьютеров, способных решать задачи, недоступные современным суперкомпьютерам. Это откроет путь к новым научным открытиям в медицине, материаловедении, искусственном интеллекте и других областях.

Таким образом, квантовый интернет — это не просто очередной технологический шаг, а настоящая революция в мире коммуникаций, которая может изменить нашу жизнь так же кардинально, как это сделал в свое время Интернет. И хотя до глобальной квантовой сети еще далеко, первые шаги на этом пути уже сделаны.

3 комментария

b
может изменить нашу жизнь, а может и нет.
Итоги как всегда расплывчаты: хрен его знает.
A
Квантовая связь давно используется. Например, несколько лет имеется и в Москве.
102754666211562562734@google
Статья Интересна Тем Что Приоткрывает Технологию Работы Квантовой Связи!

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Немного больше, чем обзор фото возможностей HUAWEI Pura 70 Pro

Смартфон HUAWEI Pura 70 Pro — средняя модель линейки, которая часто бывает недооценённый из-за множества компромиссов относительно флагманской версии. В случае линейки Pura 70, две...

Сколько воды понадобится для самодостаточной Лунной базы?

Человечество стоит на пороге новой эпохи — освоения космоса. И первым шагом на этом пути станет создание постоянной лунной базы. Но для того, чтобы сделать Луну вторым домом, необходимо...

Жизнь под Марсом: лавовые трубки как ключ к колонизации

Марс, вечный странник на небосводе, манит человечество уже не одно столетие. Мы отправили к нему исследовательские миссии, запустили роверы, жадно ловящие крупицы информации, и неустанно мечтаем о...

Как понять, сколько кВт⋅ч потребляет электрочайник?

Электрический чайник стал неотъемлемым прибором в нашей повседневной жизни. Он позволяет быстро нагревать воду, экономя наши усилия и время. Современные электрочайники обладают довольно высокой...

Загадка костей из глубин: нетипичный мир рэтского периода в Лаверноке

Уэльское побережье — настоящая сокровищница для палеонтологов. Именно здесь, в скалах, скрывающихся под толщей волн, запечатлены следы древних существ, населявших нашу планету миллионы...