Волновой коммутатор позволит расширить квантовую сеть без потери данных

Если фотоны теряются, пропадает и квантовая информация — это происходит тем чаще, чем дальше фотоны должны проходить по волоконно-оптическим сетям. В статье, опубликованной в Optica, инженеры Университета Пердью (штат Индиана) предложили способ решения этой проблемы, препятствующей обеспечению гарантий качества обслуживания в больших квантовых сетях.

Разработанный университетской командой программируемый коммутатор регулирует количество данных, поступающих каждому пользователю, выбирая и перенаправляя световые волны разной длины, несущие различные каналы данных. Это позволяет наращивать количество пользователей без увеличения потерь фотонов.

«Мы показываем, как с помощью всего лишь одного устройства — селективного волнового переключателя — можно выполнять маршрутизацию по длинам волн, чтобы строить сеть из 12–20, а может и большего числа пользователей», — сказал заслуженный профессор электротехники и компьютерных технологий, Эндрю Вайнер (Andrew Weiner).

При подключении нового пользователя к сети, вместо того, чтобы добавлять оптические фильтры, настроенные на отдельные длины волн, инженеры могут просто запрограммировать коммутатор на прямую передачу этому пользователю данных с определёнными длинами волн, что сокращает эксплуатационные расходы и улучшает эффективность квантовой сети. Переключатель также можно запрограммировать на регулировку полосы пропускания в соответствии с потребностями пользователя, что было невозможно с фиксированными оптическими фильтрами.

Селективный волновой переключатель базируется на технологии, используемой для регулировки полосы пропускания в современных коммуникациях. «Впервые мы пытаемся применить что-то из этих классических концепций к сопоставимому оборудованию, чтобы реализовать его потенциальные преимущества для квантовых сетей», — сказал Вайнер.

В сотрудничестве с Окриджской национальной лабораторией группа из Пердью уже работает над построением более крупных сетей с использованием своего селективного волнового коммутатора.