Рочестерские ученые разработали работающую 17-километровую фотонную квантовую сеть RoQNET

Исследователи из Университета Рочестера и Рочестерского технологического института (RIT) заявили о формировании первой экспериментальной квантовой сети RoQNET, связавшей два кампуса с помощью 17,7-километровых оптоволоконных кабелей. Их эксперименты демонстрируют успешную передачу данных через отдельные фотоны на оптических длинах волн в условиях комнатной температуры. Это достижение открывает новые горизонты для безопасных коммуникаций будущего, защищённых от перехвата и копирования информации.

Квантовые коммуникации основываются на кубитах — квантовых аналогах битов, которые можно реализовать с помощью атомов, сверхпроводников или дефектов в материалах. Однако, по словам учёных, фотоны оптимально подходят для дальних дистанций из-за своей совместимости с существующей оптоволоконной сетью. RoQNET использует интегрированные квантовые фотонные чипы для генерации света и твёрдотельные устройства квантовой памяти, что отличает её от других экспериментальных сетей.

«Наша задача — разработать сети, которые не только обеспечат защиту данных, но и позволят совершить прорыв в области распределённых вычислений и визуализации», — объяснил Николас Вамивакас, руководитель проекта из Университета Рочестера. Учёные подчёркивают, что RoQNET представляет собой площадку для испытания распределённой квантовой запутанности, необходимой для синхронизации кубитов в сети.

Остаётся важная задача уменьшения размеров громоздких сверхпроводящих детекторов (SNSPD), которые необходимы для фиксации одиночных фотонов. Группы из RIT и Университета Рочестера стремятся к миниатюризации компонентов, чтобы уменьшить стоимость и упростить внедрение технологии. «Фотоны движутся со световой скоростью, а их широкий спектр длин волн позволяет взаимодействовать с различными типами кубитов», — отметил Стефан Пребл из RIT.

В следующие годы планируется подключение RoQNET к другим исследовательским центрам Нью-Йорка, включая Национальную лабораторию Брукхейвена и Университет Стони Брук. Эти шаги расширят возможности для тестирования гибридных квантовых систем, объединяющих фотоны с другими носителями кубитов.

Эксперимент доказал, что действующие оптоволоконные линии могут быть приспособлены для квантовых технологий без необходимости полной замены инфраструктуры.

Источник: iXBT