ПОСЛЕЗАВТРА

В США запустили первую квантовую компьютерную сеть

Физики Гарвардского университета провели первую демонстрацию квантовой компьютерной сети, работающей на базе оптоволоконного кабеля. Арендовав оптоволоконную магистраль у бостонской компании, исследователям удалось произвести обмен данными между двумя узлами квантовой памяти на рекордном расстоянии в 22 мили (35км). Таким образом ученые продемонстрировали возможности квантового Интернета будущего, в котором защищенная от взлома информация будет передаваться посредством фотонов в различных квантовых состояниях.

 Каждый узел квантовой памяти, участвовавшей в эксперименте, представлял собой маленький квантовый компьютер, изготовленный из куска алмаза с особым дефектом в атомной структуре, называемым центром кремниевых вакансий (silicon-vacancy center). Последний содержит два кубита, управляемых микроволновыми импульсами: один в форме электронного спина для коммуникации, и второй в форме более долгоживущего ядерного спина для хранения запутанности (квантово-механического свойства, позволяющего информации идеально коррелировать на расстоянии). При этом сами алмазные устройства хранятся внутри холодильных установок при температуре в -459℉ (-272.77℃).

 С помощью таких устройств ученым удалось решить главную проблему квантового Интернета, заключавшейся в потере сигнала. Дело в том, что в квантовой сети невозможно копирование произвольной квантовой информации сетевыми повторителями. Сетевые узлы с центром кремниевых вакансий, с другой стороны, способны улавливать, хранить и запутывать биты квантовой информации, одновременно корректируя потерю сигнала. Так, хитроумная атомная структура такого узла, охлажденного до почти абсолютного нуля, вступает в квантовую запутанность со светом, а это, в свою очередь, означает возможность передачи этой запутанности второму узлу.

 Успех данного эксперимента также показал возможность развертывания квантового Интернета будущего на основе уже существующей сетевой инфраструктуры. Исследователи намерены продолжить работы в этом направлении, увеличивая сложность моделируемых сетей и экспериментируя с большим количеством сетевых протоколов.