Експеримент продемонстрував, що квантова телепортація може співіснувати з класичними сигналами комунікації в одному оптичному волокні. Дослідники Північно -Західного університету в США успішно передали квантові стани на відстані 30 кілометрів, використовуючи регулярне оптичне волокно. Цей прорив відкриває нові можливості для інтеграції квантової комунікації з існуючими інтернет -оптичними кабелями, значно спрощуючи інфраструктуру, необхідну для розподіленого квантового зондування або обчислювальних програм. Супутній документ був опублікований в останньому випуску Optics.
Квантова телепортація, обмежена лише швидкістю світла, дозволяє майже миттєво спілкуватися. Процес використовує квантову заплутаність, коли дві частинки, незалежно від відстані між ними, можуть обмінюватися інформацією без необхідності фізичної передачі.
В оптичному спілкуванні всі сигнали перетворюються на світло. Традиційні сигнали класичної комунікації зазвичай складаються з мільйонів світлових частинок, тоді як квантова інформація передається за допомогою окремих фотонів.
Традиційно вважалося, що один фотон «потоне» серед мільйонів світлових частинок, що несуть класичні комунікаційні сигнали в оптичному волокні. Це можна порівняти з крихким велосипедом, який намагається проїхати вузьким тунелем, заповненим швидко рухомими важкими вантажівками.
Однак дослідники знайшли спосіб допомогти тендітному фотону уникнути зайнятого "трафіку". Ретельно вивчивши, як світло розкидається в оптичних волоконах, вони визначили менш переповнену довжину хвилі світла, щоб розмістити фотони. Потім вони додали спеціальні фільтри для зменшення шуму від звичайного інтернет -трафіку.
Щоб перевірити цей новий метод, дослідники встановили 30-кілометрове оптичне волокно з фотоном на кожному кінці. Потім вони одночасно надсилали квантову інформацію та регулярний інтернет-трафік через волокно. Нарешті, під час виконання протоколу телепортації вони виміряли якість квантової інформації, отриманої на іншому кінці. Результати показали, що навіть під час інтенсивного інтернет-трафіку квантова інформація успішно передавалася.
Дослідження свідчить про те, що квантова телепортація може забезпечити безпечні квантові з'єднання між географічно віддаленими вузлами, що дозволяє квантовій мережі наступного покоління та традиційні мережі поділяти однакові оптичні волокна.
Просуваючись вперед, дослідники планують розширити експериментальну відстань і прагнути використовувати дві пари заплутаних фотонів для демонстрації заміни заплутування, важливої віхи для забезпечення розподілених квантових застосувань.