Сделан первый шаг в создании квантового интернета

Австрийским исследователям удалось создать рабочий прототип квантового роутера. Это устройство стало первым, которое способно не только принимать запутанные фотоны, но и передавать их.

Ученые из Университета Вены объявили о создании прототипа квантового роутера. Это первое в мире устройство подобного типа, полноценно работающее с квантовыми потоками: способное и принимать их, и отправлять. В своем исследовании специалисты отмечают, что это может важным шагом к созданию квантового интернета.

Они напоминают, что сама квантовая связь существует благодаря квантовой запутанности и лежащих в ее основе запутанных фотонов. Существовавшие ранее разработки допускали лишь прямую пересылку потоков без использования оптоволоконных сетей, которые разрушали эту запутанность. Суть австрийского исследования – в создании устройства, которое устранило эти ограничения.

Для этого в Университете Вены были созданы 500 кремниевых резонаторов с частотой 5,1 ГГц, которые были протестированы на совместимость. В итоге было отобрано пять пар, помещенных в специальный холодильник и охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. После этого была создана квантовая система передачи данных путем соединения пар 20-сантиметровым оптическим кабелем.

«Такие нанороутеры, в отличие от обычных сетей связи, способны сохранять запутанное состояние фотонов. Не существует никаких ограничений, которые помешали бы нам превратить эти 20 см в несколько километров, а то и больше. Созданная система также масштабируется на большее число устройств, а потому может быть интегрирована в реальную квантовую сеть. Сочетание наших результатов с оптическими сетями, способными переносить квантовую информацию, может создать основу для будущего квантового интернета», – сказал глава рабочей группы Ральф Ридингер (Ralf Riedinger).

Квантовые исследования, как считают большинство ученых, лягут в основу цифрового будущего. Многие группы ученых по всему миру работают над созданием систем, которые позволят избежать существующих сегодня ограничений в скорости передачи и шифровании данных.

Весной этого года в Эйндховенском технологическом университете объявили о прорыве в деле создания Wi-Fi соединения с помощью квантов света. Скорость такого интернета будет достигать 40 Гбит/сек. Как ожидается проект «инфракрасного Wi-Fi» в виде готового решения может появиться на рынке в течение ближайших пяти лет.

Квантовые изменения происходят и на уровне техники: компания IBM разработала прототип 50-кубитного квантового компьютера, который в будущем будет доступен в облаке. квантовый компьютер можно применить для решения проблем моделирования в области химии, поскольку традиционная техника не может, например, смоделировать квантовые состояния даже простой молекулы из-за их большого количества.

О преодолении нестабильности квантовых систем еще до австрийских ученых объявляли специалисты Intel. Тестовые испытания доказали, что архитектура нового чипа Intel позволяет повысить надежность и производительность, а также снизить радиочастотные помехи между кубитами. Также новый чип обеспечивает в 10-100 раз большую скорость ввода/вывода в сравнении с традиционными полупроводниковыми микросхемами.

В этом же направлении работают исследователи МГУ, которые сформулировали новую теоретическую модель и разработали действующую установку, позволяющую создавать компактные оптические элементы для чипов квантового компьютера.

Источник: www.cnews.ru

Комментарии: