Американские инженеры провели уникальный эксперимент, объединив квантовые сети с интернетом
Они использовали обычные оптоволоконные кабели и протокол IP, который лежит в основе современного интернета. Микроскопический квантовый чип координировал передачу квантовых и классических данных, обеспечивая их совместимость. Это открытие показало, что хрупкие квантовые сигналы могут работать в той же инфраструктуре, что и обычный онлайн-трафик.
Квантовые сигналы состоят из «запутанных» частиц, которые мгновенно реагируют на изменения друг друга. Этот феномен может стать основой для создания более мощных и энергоэффективных квантовых компьютеров. Он также откроет новые возможности в разработке лекарств и материалов, которые недоступны современным суперкомпьютерам.
Исследование ученых из Пенсильванского университета показало, что квантовый чип может передавать сигналы по коммерческому оптоволокну. Чип автоматически корректирует помехи, объединяет квантовые и классические данные в интернет-пакеты и маршрутизирует их. Он использует те же инструменты управления и систему адресации, что и обычные устройства.
Однако квантовые частицы теряют свои свойства при измерении, что затрудняет масштабирование квантовых сетей. Чтобы решить эту проблему, команда разработала гибридный чип «Q-Chip». Классический сигнал идет первым, позволяя измерять его для маршрутизации. Квантовый сигнал остается нетронутым. Разработчики сравнивают этот подход с железнодорожным составом, где классический сигнал — локомотив, а квантовая информация — груз в герметичных вагонах.
«Внедрив квантовую информацию в структуру IP, мы показали, что квантовый интернет может использовать тот же язык, что и классический», — сказал Чжан Ичи, первый автор статьи. Это открывает путь к масштабированию квантовых сетей с использованием существующей инфраструктуры.
Система показала точность передачи данных выше 97% в ходе испытаний.
Это свидетельствует о ее способности преодолевать помехи и нестабильность, которые обычно разрушают квантовые сигналы за пределами лабораторий. Чип изготовлен из кремния с использованием проверенных технологий, что делает его пригодным для массового производства.