Демонстрация, проведенная командой под руководством инженера-компьютерщика Према Кумара, не только подтверждает теоретические предположения о возможности квантовой телепортации, но и представляет собой практическое применение этих идей в реальных условиях. Хотя это событие не сделает утренние поездки на работу менее напряженными или не ускорит загрузку видео с котиками, его значение выходит далеко за рамки повседневной жизни.
«Это невероятно интересно, потому что никто не думал, что такое возможно, — отметил Кумар. — Наша работа показывает путь к созданию квантовых и классических сетей следующего поколения, использующих единую волоконно-оптическую инфраструктуру. Это открывает дверь для перехода квантовой коммуникации на новый уровень».
Квантовая телепортация, по своей сути, включает использование квантовых свойств объекта в одной точке и их уничтожение с последующим созданием аналогичного объекта в другой точке. Этот процесс требует передачи информации между двумя местами, чтобы установить квантовую идентичность объектов. Однако сохранение квантового состояния при передаче через оптические волокна является сложной задачей, особенно в условиях существующего интернет-трафика.
Для успешной передачи фотонов команда Кумара разработала ряд методов, позволяющих минимизировать рассеяние света и смешивание фотонов с другими волнами.
«Мы тщательно изучили, как рассеивается свет, и поместили наши фотоны в точку, где этот механизм рассеяния сведен к минимуму, — объяснил Кумар. — Мы обнаружили, что можем осуществлять квантовую коммуникацию без помех со стороны классических каналов».
Важно отметить, что другие исследовательские группы уже проводили эксперименты по передаче квантовой информации наряду с классическими данными. Однако команда Кумара стала первой, кто осуществил телепортацию квантового состояния в реальном интернет-потоке, что подтверждает возможность интеграции квантовых технологий в существующую инфраструктуру.
Кумар подчеркивает, что это достижение открывает новые возможности для создания квантового интернета — сети, которая обеспечит надежную связь между географически удаленными узлами.
«Многие люди долгое время предполагали, что никто не будет создавать специализированную инфраструктуру для передачи частиц света. Если мы правильно выберем длины волн, нам не придется создавать новую инфраструктуру. Классические и квантовые коммуникации могут сосуществовать», — добавил он.
Подчеркивается, что успешная телепортация квантового состояния света через волоконно-оптический кабель в условиях реального интернет-трафика знаменует собой важный шаг вперед в развитии квантовых технологий.
«В то время как традиционные методы передачи данных продолжают развиваться, интеграция квантовых технологий обещает изменить саму природу коммуникаций и вычислений», — заключают специалисты.