Длина квантовой оптоволоконной сети достигла 600 км

Благодаря новой технологии двухдиапазонной стабилизации, исследователи из лаборатории Toshiba в Кембридже (Великобритания), частично финансируемые ЕС, успешно отправили квантовую информацию по оптическим волокнам длиной 600 километров, установив новый рекорд расстояния и проложив путь для создания крупномасштабных невзламываемых сетей и даже глобального квантового Интернета.

Квантовые эксперименты с оптическим волокном до сих пор 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.

Кембриджская команда компании использовала 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, позволит установить безопасные соединения между такими городами, как Лондон, Париж, Брюссель, Амстердам и Дублин.

«Благодаря новым, разработанным нами методам, возможно и дальнейшее увеличение дальности связи для QKD, наши решения также могут быть применены к другим протоколам и приложениям квантовых коммуникаций», — заявил Мирко Питталуга (Mirko Pittaluga), научный сотрудник Toshiba Europe.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365