Для квантового інтернету створили перший «модем»

Німецькі фізики створили досить простий і ефективний «квантовий модем», що перетворює сигнали від квантового комп’ютера в інформацію, яку можна передати за допомогою фотонів за звичайними оптоволоконним мережам. Інтернет-з’єднання, яке неможливо зламати — це кошмар всіх шахраїв і працівників спецслужб. Але такий зв’язок здатна убезпечити кожного з нас. Новий крок на шляху до створення повноцінного квантового інтернету зробили німецькі фізики — вони створили перший квантовий «модем»

Квантовий інтернет поки практично не виходить за рамки лабораторій. Цей вид зв’язку, відповідно до вченим, має найвищий рівень захисту: прочитати інформацію, передану за допомогою такої технології, неможливо. Якщо шахрай спробує отримати доступ до інформації, що передається, квантовий стан частинок зміниться і буде відрізнятися від початкового. Більш того, система швидко розпізнає злом і припинить передачу даних.

Масштабувати таку систему сьогодні заважає складність перетворення станів кубітів в фотони і назад. На цьому етапі втрачається значна частина інформації, яку містить кубіт. Новий «квантовий модем», створений фізиками з Інституту квантової оптики Товариства Макса Планка, може ефективно перетворювати сигнали стаціонарних кубітів, що входять до складу квантових комп’ютерів, в сигнал, який можна за допомогою фотонів передати по оптоволокну.

Новий пристрій може створювати і приймати фотони, довжина хвилі яких знаходиться в інфрачервоному спектрі. Модем складається з атомів ербію, які грають роль кубітів. При взаємодії з фотонами, їх електрони переходять на більш високий енергетичний рівень. Знаходження на цьому рівні невигідно для електронів, тому вони незабаром переміщуються назад, випромінюючи фотон. Що вийшов фотон має певну довжину хвилі, характерну тільки для атомів цього елемента. Вчені «ловлять» світло на цій довжині хвилі і таким чином можуть розшифровувати квантову інформацію.

Для передачі даних використовується зворотний алгоритм: в модем направляються фотони певної довжини хвилі, які індукують перескок електронів і подальшу генерацію фотонів атомами. Щоб створити таку систему, вченим довелося помістити атоми ербію в кристал силікату ітрію і охолодити все це до температури в -271 ° C. Джерело