В Берлине подтвердили возможность устойчивого распространения квантовой запутанности в реальных телекоммуникационных сетях.
В ходе 17-дневного эксперимента в Берлине исследователи достигли точности 99% при передаче по 30-километровому участку коммерческого оптоволокна поляризационно-запутанных фотонов (которые не только имеют зависимые состояния, но еще и колеблются в одной плоскости). Автоматическая система компенсировала температурные колебания и прочие помехи, сократив простои линии связи до 1%. Это первый случай получения высокой стабильности в реальной сетевой инфраструктуре.
Эксперимент проводили ученые Инновационных лабораторий немецкого оператора связи Deutsche Telekom (T-Labs) и компании Qunnect. Deutsche Telekom предоставил для тестирования собственные оптоволоконные сети, а их партнер из США Qunnect,— специализированное оборудование. Американская компания давно занимается системами для квантового интернета, даже запустила квантовую сеть под улицами Нью-Йорка. Однако нынешний эксперимент стал первым случаем передачи запутанных фотонов на большие расстояния в течение длительного времени по коммерческой оптоволоконной сети.
Основным результатом эксперимента стала способность квантовых сигналов сосуществовать с классическим трафиком. В отдельном тесте запутанные фотоны передавались по 82-километровому маршруту с точностью 92%, одновременно с данными в С-диапазоне (диапазон частот волн сантиметровой длины для наземной и спутниковой радиосвязи). Это подтверждает, что основой гибридных систем могут стать существующие сети. И они подходят для масштабирования квантового интернета, так как использование стандартного оптоволокна упрощает внедрение без полной замены инфраструктуры. При этом оборудование Qunnect, интегрированное в инфраструктуру Deutsche Telekom, адаптировалось к изменениям среды и не требовало ручной настройки.
Тем не менее до квантового интернета еще далеко, остаются нерешенные вопросы. Например, передача кубитов пока уступает классическим каналам по пропускной способности. Не проработана совместимость протоколов передачи для гибридных сетей. К тому же у систем коррекции ошибок высокое энергопотребление. А для глобального охвата потребуются квантовые ретрансляторы или спутники.
И все-таки уже сегодня квантовый интернет перестает быть только теорией. При этом его реализация потребует не только технологических прорывов, но и пересмотра подходов к проектированию сетей и принятию единых норм для квантовой связи.