Квантовая телепортация прошла испытания в коммерческой сети Берлина

Исследовательское подразделение Deutsche Telekom — T-Labs — совместно с американской компанией Qunnect провели успешную демонстрацию квантовой телепортации в условиях реальной городской информационной сети. Эксперимент провели в Берлине с использованием 30 километров стандартного коммерческого оптоволокна, по которому одновременно передавался и обычный трафик.

Ключевая особенность проведенного испытания заключается в том, что инженерам удалось добиться стабильной работы оборудования за пределами лаборатории. В условиях действующей инфраструктуры, где на качество сигнала влияют температура, вибрации и другие внешние факторы, система в среднем продемонстрировала точность передачи квантового состояния на уровне 90%, а в пике — до 95%.

Опробованная система передачи данных основана на парах предварительно перепутанных фотонов. Квантовая телепортация, по мнению экспертов Deutsche Telekom и Qunnect, — ключевой элемент будущего квантового интернета, который позволит передавать квантовую информацию между удаленными точками. Это будет происходить за счет воссоздания квантового состояния частицы в пункте назначения, а не путем передачи самой частицы.

Установка Qunnect под названием Carina генерирует пары перепутанных фотонов и распределяет их по оптоволокну. Встроенная система компенсации поляризации в реальном времени подстраивается под помехи, возникающие как в подземных линиях связи, так и в тех, что работают по воздуху. В ходе испытаний это позволило передавать квантовые биты на высокой скорости и с высокой точностью между узлами сети.

Телепортация квантового состояния в этом эксперименте осуществлялась на длине волны 795 нм. Этот диапазон критически важен для многих перспективных квантовых платформ, включая нейтральные атомы, которые используются в некоторых типах квантовых компьютеров и сверхточных атомных часах. Демонстрация в Берлине подтверждает возможность сопряжения таких систем с существующей телекоммуникационной инфраструктурой.

Также прошедшие испытания стали отработкой технологии телепортации, которая необходима для создания распределенных квантовых вычислительных центров. Речь идет о возможности связывать несколько квантовых процессоров в единую сеть для объединения их вычислительной мощности. Кроме того, это шаг в сторону сетей на основе квантовых сенсоров и новых протоколов защищенной связи. В Deutsche Telekom подчеркивают, что подобные испытания закладывают основу для технологического суверенитета Европы в области квантовых коммуникаций.

В планах партнеров — расширение испытаний на конфигурации с несколькими узлами и увеличение расстояния между узлами, что позволит приблизиться к созданию полноценной городской квантовой сети.

Полные результаты испытаний опубликованы в виде препринта на сайте arXiv.

Изображение сгенерировано с помощью нейросети Midjourney