ОАО «РЖД» получило патент на способ приготовления перепутанных состояний однофотонного поля и квантовой памяти для квантовых повторителей. Это изобретение должно существенно повысить эффективность работы квантовых повторителей. Как следствие, внедрение технологии увеличит дальность, на которую может направляться сигнал в системах квантовой связи, и повысит эффективность систем квантового распределения ключей.
Квантовые повторители широко известны с конца 1990-х годов. Именно их появление способствовало росту разработок в сфере квантовых коммуникаций. В конструкции квантовых повторителей используется квантовая память, она позволяет хранить фотоны и извлекать их по мере необходимости.
От того, насколько эффективно воспроизводятся квантовые состояния, зависит и дальность сигнала, направляемого по линиям квантовой связи. За последние два десятилетия учеными предложено несколько технологий по сохранению квантовых состояний, их эффективность варьируется от 15 до 70%. Причем в значительном количестве известных изобретений устройство квантовых повторителей не фигурирует.
В патенте, который оформлен ОАО «РЖД», описана оригинальная конструкция повторителя, его принцип действия основан на спонтанном параметрическом рассеивании перепутанных пар фотонов. Для их генерации авторы изобретения предлагают использовать оптический резонатор, который в конструкции является также активным фильтром. Для того чтобы повысить эффективность работы системы, авторы изобретения считают возможным помещать в резонатор атомные ансамбли, которые, к слову, прекрасно сохраняют квантовую память. И именно атомные ансамбли в изобретении предлагается использовать в качестве носителей квантовой информации.
Таким образом, по оценкам исследователей, создав повторитель по предложенной ими конструкции, можно достичь увеличения эффективности протоколов квантового распределения ключей.
Фото: Shutterstock/FOTODOM
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР – ОАО «РЖД»
