Американські вчені наблизили квантовий інтернет: успішна передача сигналів через IP та оптоволокно

Інженери з Пенсільванського університету вперше передали квантові сигнали по оптоволоконних кабелях, використовуючи інтернет-протокол (IP). Це відкриття демонструє, що квантові комунікації можуть працювати на базі вже існуючої інфраструктури, яка обслуговує звичайний інтернет-трафік. Випробування проводилися на мережі Verizon.

Q-Chip: ключ до інтеграції

Для реалізації експерименту дослідники створили спеціальний квантовий чип, який дозволяє поєднувати класичні та квантові дані у стандартні пакети. Він здатний автоматично корегувати рівень шуму та спрямовувати сигнали через ті ж самі системи адресації та керування, що й у традиційних мережах.

Заплутаність як основа квантового зв’язку

Передача даних ґрунтується на квантовій заплутаності: зміна стану однієї частинки миттєво впливає на іншу. Такий підхід може відкрити шлях до обміну інформацією між квантовими комп’ютерами, створення більш ефективних систем штучного інтелекту, а також до проривів у розробці нових матеріалів і ліків.

Як подолали перешкоди

Однією з головних проблем стало те, що комерційні оптоволоконні лінії нестабільні через перепади температури, вібрації та інші фактори. Інженери вирішили це завдяки алгоритмам корекції помилок: класичний сигнал, що зазнає аналогічних впливів, допомагає компенсувати перешкоди у квантовому каналі. За результатами тестів, система досягла точності передачі вище 97%.

Масштабування квантових мереж залишається складним завданням, адже квантові сигнали не можна посилювати без руйнування стану заплутаності. Нині для безпечного зв’язку застосовують квантові ключі, які забезпечують захист на великі відстані, але вони не підходять для повноцінної взаємодії квантових процесорів.