Дослідники з Університету Лейбніца в Ганновері розробили технологію передачі заплутаних фотонів через оптичні волокна, яка може забезпечити інтеграцію квантового та звичайного Інтернету, обіцяючи підвищену безпеку та ефективне використання існуючої інфраструктури.
Команда з чотирьох дослідників з Інституту фотоніки Ганноверського університету Лейбніца розробила інноваційну систему передавача-приймача для передачі заплутаних фотонів через оптичне волокно.
Цей прорив може дозволити наступному поколінню телекомунікаційних технологій, квантовому Інтернету, маршрутизуватися через оптоволокно. Квантовий Інтернет обіцяє захищені від прослуховування методи шифрування, які навіть майбутні квантові комп’ютери не зможуть розшифрувати, забезпечуючи безпеку критичної інфраструктури.
«Щоб зробити квантовий Інтернет реальністю, нам потрібно передавати заплутані фотони через волоконно-оптичні мережі», — каже професор доктор Міхаель Куес, керівник Інституту фотоніки та член правління кластера передового досвіду PhoenixD Ганноверського університету Лейбніца. «Ми також хочемо продовжувати використовувати оптичні волокна для традиційної передачі даних. Наше дослідження є важливим кроком у поєднанні традиційного Інтернету з квантовим».
У своєму експерименті дослідники продемонстрували, що заплутаність фотонів зберігається навіть тоді, коли вони надсилаються разом із лазерним імпульсом. «Ми можемо змінити колір лазерного імпульсу за допомогою високошвидкісного електричного сигналу так, щоб він збігався з кольором заплутаних фотонів», — пояснює Філіп Рюбелінг, докторант Інституту фотоніки, який досліджує квантовий Інтернет. «Цей ефект дозволяє нам поєднувати лазерні імпульси та заплутані фотони одного кольору в оптичному волокні та знову розділяти їх».
Розвиток гібридних мереж
Цей ефект міг би об’єднати звичайний Інтернет із квантовим Інтернетом. Досі було неможливо використовувати обидва методи передачі для кожного кольору в оптичному волокні. «Заплутані фотони блокують канал передачі даних в оптичному волокні, запобігаючи його використанню для звичайної передачі даних», — говорить Ян Гейне, докторант групи Кюса.
Завдяки концепції, продемонстрованій вперше в експерименті, тепер фотони можуть надсилатися в тому ж кольоровому каналі, що й лазерне світло. Це означає, що всі кольорові канали можуть використовуватися для звичайної передачі даних. «Наш експеримент показує, як практична реалізація гібридних мереж може бути успішною», — говорить професор Майкл Куес.