Група фізиків з Науково-технічного університету Китаю під керівництвом Цзянь-Вей Паня змогла передати секретний квантовий ключ на відстань 511 кілометрів. Як зазначає N+1, вчені створили квантову лінію передачі даних не в лабораторії, а в реальних умовах між двома містами.
Одним з найперспективніших протоколів квантового розподілу є протокол полів-близнюків (TF). На відміну від стандартного протоколу, який передбачає, що Аліса безпосередньо відправляє Бобу фотони, протокол TF передбачає, що між Алісою і Бобом розташовується Чарлі, який порівнює їх і оголошує, чи збіглися отримані біти чи ні. Важливо, що у Чарлі немає інформації про біи, що прийшли до нього, він може тільки порівнювати їх і оголошувати, збіглися вони в даний момент чи ні, тому Чарлі - недовірений вузол.
Тепер вчені реалізували протокол полів-близнюків в реальних умовах. При цьому швидкість генерації ключів в їхньому експерименті подолала теоретичну межу для лінії без повторювачів. Аліса знаходилася в місті Циндао, а Боб - на відстані 511 кілометрів в Цзинані. Між ними розташовувався Чарлі, до якого були проведені кабелі з 12 оптоволокон (вони використовували вже існуючі кабелі). Вісім з цих волокон продовжували використовувати для класичного зв'язку і вчені не задіяли їх в експерименті. Решта потрібні були для безпосередньо передачі секретного ключа, синхронізації довжин хвиль лазерів і синхронізації часу приходу імпульсів.
Серйозний недолік, який породжує технологічну складність протоколу TF - використання двох різних лазерів, сигнали від яких повинні інтерферувати. Тобто вони повинні мати однакові довжини хвиль, поляризацію і приходити до Чарлі в один і той же час. Саме тому в загальному кабелі для передачі ключа окреме оптоволокно необхідно для синхронізації довжин хвиль лазерів. Крім того, ширина спектра лазерів Аліси і Боба повинна складати приблизно 1 Гц. Досягти такої ширини спектральної лінії допомагають вузькосмугові резонатори в схемі Паунда - Древер - Холла.
Рішення всіх перерахований проблем ще не дає можливості реалізувати протокол на великій відстані.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.
Раніше команда вчених США заявила про те, що їй вперше вдалося здійснити стійку квантову телепортацію на великі відстані. Дослідники телепортували кубіти фотонів через 44 кілометри волокна.