Раньше с помощью квантовой рассылки ключей через оптический шлюз была реализована защищенная связь между двумя сторонами с защитой от перехвата. Однако теперь появилась возможность создания нового квантового Интернета за счет телепортации одной и той же информации множеству узлов с использованием квантовой сцепленности (запутанности), т. е. того, что Эйнштейн назвал “странным действием на расстоянии”. Это позволит распространять в защищенном режиме копии одинаковой информации на множество узлов в будущем квантовом Интернете.

Сделан очередной шаг в реализации квантового Интернета — квантовая сцепленность была продемонстрирована в качестве эффективного метода одновременного распространения или копирования информации на множество узлов или многим пользователям.

Раньше возможность квантовой сцепленности демонстрировалась только для связи между одним источником и одним адресатом с помощью оптических шлюзов, созданных компаниями ID Quantique (Женева) и MagiQ Technologies (Нью-Йорк). Метод квантовой телепортации использует квантовую сцепленность, чтобы прочно зафиксировать состояние квантовой памяти на одном узле и состояние памяти на втором узле, несмотря на разделяющее их расстояние.

Теперь ученые из института Caltech показали, что этот метод можно применять не только для двух устройств с квантовой памятью, но и для любого их количества. Это открывает потенциальную возможность распространять и копировать квантовую информацию между узлами или пользователями в квантовой версии Интернета.

“В будущем квантовом Интернете мы сможем с помощью квантовой сцепленности телепортировать квантовые состояния из одного места в другое, эта технология позволит соединить облако квантовых компьютеров, — сказал Кьюнг Су Xo, аспирант Caltech из лаборатории профессора Джеффа Кимбла. — За счет преобразования состояний в оптические сигналы мы сможем посылать секретные сообщения через весь Интернет”.

Раньше была продемонстрирована передача секретных сообщений с защитой от перехвата между двумя узлами (этот метод был назван двусторонней сцепленностью). Но с помощью распространения информации между более чем двумя узлами (это называется многосторонней сцепленностью) было показано, что можно одновременно передавать квантовые состояния любого количества сетевых узлов. Этот метод нуждается в совершенствовании для распространения информации в будущем квантовом Интернете.

Каждое устройство с квантовой памятью состоит из 1000 атомов цезия, охлажденных до сверхнизкой температуры, которые удерживаются с помощью магнитного поля и считываются/записываются посредством множества лазеров. Специально приготовленные фотоны из коммуникационных лазеров смогли осуществить одновременное сцепление всех четырех устройств с квантовой памятью, доказав, что согласованное управление сцеплением можно распространить на любое число пространственно разделенных квантовых узлов в будущем квантовом Интернете.

Версия для печати (без изображений)