Квантовые технологии все ближе подбираются к реальной инфраструктуре: исследователи доказали, что хрупкие квантовые состояния можно передавать по обычным оптоволоконным линиям — даже если те висят над городскими улицами и постоянно подвергаются внешним воздействиям. Речь идет об эксперименте в пригородах Мэриленда, где по надземному кабелю длиной 62 км удалось доставить запутанные фотоны, сохранив их особое квантовое состояние.
Проект реализовали специалисты Национального института стандартов и технологий (NIST), Объединенного квантового института и компании Qunnect. Их цель — понять, можно ли строить квантовые сети на базе уже существующей волоконно‑оптической инфраструктуры, которая питает современный интернет. Ведь прокладывать отдельные линии только для квантовых задач было бы слишком дорого.
При этом условия для квантовой передачи крайне непростые: кабели раскачиваются от ветра, днем нагреваются и удлиняются, ночью остывают и сжимаются — все это искажает поляризацию фотонов, а значит, может разрушить запутанность.
Я бы назвал это стресс‑тестом квантовых сетевых систем. Мы подвергли их экстремальным испытаниям в очень шумной среде. Удивительно, но они все равно сработали. Это демонстрация того, что протоколы квантовых сетей могут работать в реальных условиях
Чтобы справиться с искажениями, команда применила устройства компании Qunnect: они в реальном времени отслеживали изменения поляризации с помощью «опорного» света и вносили нужные корректировки для экспериментальных фотонов. В результате за 24 часа запутанность сохранялась в 92,8% случаев, а скорость передачи достигла 1500 запутанных фотонов в секунду. Статистические тесты подтвердили, что связь между фотонами действительно оставалась квантовой.
Хотя по дальности этот результат не рекордный — в 2022 году в Европе фотоны передали по 248 км подземного волокна, — новизна работы именно в условиях: значительная часть линии была над землей и испытывала все типичные для городской среды нагрузки. Это важный шаг к практическому применению квантовых сетей: сверхзащищенной связи, объединению квантовых компьютеров и новым инструментам для науки. Теперь задача — улучшить показатели и масштабировать технологию, чтобы она стала частью повседневной инфраструктуры.
Ранее Наука Mail рассказывала, что квантовая запутанность помогла создать сверхточные атомные часы.