Квантовая телепортация
© NewsInfo.Ru by Ирина Соколова is licensed under public domain
В мире квантовых технологий произошёл прорыв, который ещё недавно считался теоретическим пределом. Учёным удалось передать квантовое состояние света по обычному интернет-каналу, не создавая для этого отдельную линию связи. Эксперимент показал, что квантовая телепортация возможна даже в условиях плотного интернет-трафика. Об этом сообщает издание ScienceAlert.
Квантовая телепортация в реальной сети
Эксперимент был проведён в 2024 году группой исследователей из США. Квантовое состояние света удалось телепортировать по стандартному оптоволоконному кабелю протяжённостью более 30 километров. По этому же каналу одновременно передавались привычные цифровые данные — банковские операции, видеоконтент и обычные интернет-сообщения. Ранее подобный сценарий считался практически нереализуемым из-за высокой чувствительности квантовых состояний к помехам.
Речь идёт не о физическом перемещении объектов, а о передаче их квантовых характеристик. При телепортации исходное состояние разрушается в одной точке и воссоздаётся в другой, что позволяет сохранить информацию без прямой передачи частицы. Такой подход лежит в основе будущих квантовых сетей и принципиально новых систем защиты данных, особенно на фоне исследований, показывающих, что даже привычные Wi-Fi сети способны работать с куда более чувствительными сигналами, чем считалось ранее.
"Это невероятно круто, потому что никто не думал, что такое возможно", — говорит инженер-компьютерщик Прем Кумар из Северо-Западного университета.
Почему интернет мешает квантовой связи
Квантовые состояния крайне нестабильны. Они легко разрушаются из-за тепловых колебаний, столкновений частиц и электромагнитных помех. В лабораторных условиях их можно изолировать и защитить, но передача одиночного фотона по кабелю, загруженному интернет-трафиком со скоростью сотни гигабит в секунду, долгое время считалась слишком рискованной.
Обычные оптоволоконные линии предназначены для мощных классических сигналов. На их фоне квантовый сигнал можно сравнить с хрупкой структурой, которая рискует исчезнуть при малейшем воздействии. Именно поэтому большинство предыдущих экспериментов проводилось либо в специально выделенных каналах, либо в условиях, близких к лабораторным.
"Наша работа показывает путь к созданию квантовых и классических сетей нового поколения, объединенных единой оптоволоконной инфраструктурой. По сути, это открывает возможности для вывода квантовых коммуникаций на новый уровень", — отмечается в материалах исследования.
Как удалось обойти ограничения
Команда Кумара детально изучила процессы рассеяния света в оптоволокне. Исследователи подобрали такие параметры передачи, при которых влияние классических сигналов на квантовый фотон было минимальным. Ключевую роль сыграл точный выбор длины волны и жёсткое ограничение канала, по которому распространялся квантовый сигнал.
Это позволило сохранить квантовое состояние даже при интенсивном потоке данных. Эксперимент стал первым подтверждением того, что квантовая телепортация может работать не в моделируемом, а в реальном интернете, без необходимости изолировать линию связи. Результаты хорошо вписываются в общую картину развития коммуникаций, где уже демонстрируются подходы к передаче данных без физического контакта, включая эксперименты с беспроводной передачей данных на экстремальных скоростях.
"Мы обнаружили, что можем осуществлять квантовую связь без помех со стороны классических каналов, которые присутствуют одновременно", — говорит Кумар.
Квантовая телепортация всё чаще рассматривается не как экзотический эффект, а как практический инструмент будущих сетей. Исследование, опубликованное в журнале Optica, показывает, что развитие квантового интернета может опираться на уже существующую инфраструктуру. Это снижает барьер для внедрения новых технологий и делает перспективу защищённых квантовых коммуникаций гораздо ближе, чем предполагалось ещё несколько лет назад.