Ученые из лаборатории Toshiba в Кембридже (Великобритания) успешно передали квантовую информацию по оптическим волокнам длиной 600 км, тем самым установив новый рекорд.
Ранее квантовые эксперименты с оптическим волокном обычно ограничивались диапазоном сотен километров, поскольку небольшие изменения в окружающей среде, такие как колебания температуры, вызывают расширение и сжатие волокон и риск нарушить хрупкие квантовые состояния.
Для борьбы с нестабильными условиями внутри оптических волокон, исследователи Toshiba разработали новый метод, названный двухдиапазонной стабилизацией. В соответствии с ним по оптическому волокну посылаются два сигнала на разных длинах волн. Их сочетание подавляет колебания окружающей среды внутри волокна в режиме реального времени.
Ученые использовали эту технологию для тестирования одного из самых известных приложений квантовых сетей - квантового шифрования.
Протокол квантового распределения ключей (QKD) использует квантовые сети для создания ключей безопасности, которые невозможно взломать, и благодаря которым пользователи могут безопасно обмениваться конфиденциальной информацией, такой как банковские выписки или медицинские записи, через ненадежные каналы связи, например, через интернет. В отличие от классической криптографии, QKD полагается не на математическую сложность проблемы, а скорее на законы физики. Поэтому даже самые мощные компьютеры бесполезны для взлома ключей на основе кубитов.
Новый метод уменьшения флуктуаций в оптических волокнах позволил исследователям выполнять QKD в гораздо больших масштабах, чем это было возможно ранее. 600-километровая отметка — это рекорд, который, по прогнозам компании Toshiba, позволит установить безопасные соединения между такими городами, как Лондон, Париж, Брюссель, Амстердам и Дублин.
