Квантовый Интернет - технология будущего

Передача квантовых данных, которая когда-нибудь станет основой квантового Интернета, в настоящее время реализована только в некоторых научных экспериментах из области квантовой физики. Но новые исследования, выполненные британскими учеными, показали, что потоки квантовой и классической информации могут успешно сосуществовать в пределах одних и тех же оптоволоконных каналов передачи данных. Это, в свою очередь, означает, что технология quantum key distribution (QKD) успешно может работать на классических каналах передачи данных, делая возможным подвод квантового Интернета в каждый дом по обычной оптической линии.

Команда ученых из Национального института Тиндалла (Tyndall National Institute) университета Корк (University College Cork) в Ирландии, продемонстрировали, что кубиты (qubits), базовые блоки квантовых данных и квантовых вычислений, могут быть успешно переданы по стандартным оптоволоконным сетям. Это не ново, теоретическая возможность этого доказана уже достаточно давно, но реализовать такое на практике - это огромный шаг вперед.

Основной проблемой в области передачи квантовых данных является явление интерференции света. Кубиты передаются с помощью единственных фотонов, в то время как обычные пакеты данных заключены в рамках сильных импульсов лазерного света. Импульс лазерного света, распространяющийся по оптоволоконной линии, подвержен явлению комбинационного рассеивания света (эффект Рамана), из-за которого длина волны фотонов меняется и происходит вмешательство в работу квантового канала, что приводит к появлению помех и ошибок. Это влияние настолько высоко, что оно становится непреодолимым препятствием.

Команда ученых, проведя ряд измерений, выяснила, что вполне возможно "втиснуть" передачу квантовых данных в промежутки, когда воздействие эффекта Рамана весьма незначительно или отсутствует полностью. Тщательно управляя временем и длиной волны света, несущего квантовые данные, ученым удалось добиться того, что все данные, и классические и квантовые, были переданы совершенно без искажений.

Все вышесказанное является ключевым моментом к широкому распространению квантовых вычислений, если это вообще когда-нибудь произойдет и появятся первые квантовые компьютеры. Но, так или иначе, к наступлению этого момента надо тщательно подготовиться. Было бы безумно дорого строить квантовую сеть передачи данных параллельно существующими классическими оптоволоконными сетями. Использование совмещение световых и квантовых потоков данных, передаваемых по одному и тому же кабелю, делает технологию передачи квантовых данных более коммерчески жизнеспособной.