Исследовательская группа из Института прикладной физики РАН смогла добиться эффекта квантовой памяти в кристалле ортосиликата иттрия с добавлением ионов европия. Этот материал успешно применяется в авиационной промышленности, но для создания узлов квантовой памяти был использован впервые.
Работа производилась в рамках масштабного проекта «РЖД» по разработке системы квантового распределения ключа с квантовым повторителем на основе оптической памяти.
Квантовые повторители в системах квантовых коммуникаций играют ключевую роль. Создание инновационных устройств позволяет передавать информацию на более дальние расстояния. Главный вопрос, который сейчас стоит перед исследователями, – каким образом обеспечить корректное воспроизведение сигнала.
Ортосиликат иттрия – относительно новый материал, но он уже хорошо зарекомендовал себя среди специалистов благодаря своим когерентным свойствам, которые позволяют сохранять данные. Однако сам кристалл при изменениях поляризации падающего излучения проявляет разные свойства. При этом при кодировании квантового состояния традиционно применяются фотоны разных поляризаций.
Ученые из ИПФ РАН смогли разрешить эту задачу – в ходе эксперимента они четыре раза пропускали сигнал через образец, осуществляя промежуточную смену поляризации. Это позволило получить информацию о квантовых состояниях с 80%-й точностью, что является достаточным показателем для использования в квантовых системах.
Разработка отечественных ученых может быть использована при создании квантовых сетей с использованием квантовых повторителей, а также применяться в аппаратно-независимой криптографии, распределенных и слепых квантовых вычислениях.
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР – ОАО «РЖД»
