Для квантового интернета создали первый «модем»

Немецкие физики создали довольно простой и эффективный»квантовый модем», преобразующий сигналы от квантового компьютера в информацию, которую можно передать с помощью фотонов по обычным оптоволоконным сетям. Christoph Hohmann (MCQST) Интернет-соединение, которое невозможно взломать — это кошмар всех мошенников и работников спецслужб. Но такая связь способна обезопасить каждого из нас. Новый шаг на пути к созданию полноценного квантового интернета сделали немецкие физики — они создали первый квантовый «модем»

Квантовый интернет пока практически не выходит за рамки лабораторий. Этот вид связи, согласно ученым, обладает самым высоким уровнем защиты: прочитать информацию, передаваемую с помощью такой технологии, невозможно. Если мошенник попытается получить доступ к передаваемой информации, квантовое состояние частиц изменится и будет отличаться от изначального. Более того, система быстро распознает взлом и прекратит передачу данных.

Масштабировать такую систему сегодня мешает сложность преобразования состояний кубитов в фотоны и обратно. На этом этапе теряется значительная часть информации, которую содержит кубит. Новый «квантовый модем», созданный физиками из Института квантовой оптики Общества Макса Планка, может эффективно преобразовывать сигналы стационарных кубитов, входящих в состав квантовых компьютеров, в сигнал, который можно с помощью фотонов передать по оптоволокну.

Новое устройство может создавать и принимать фотоны, длина волны которых находится в инфракрасном спектре. Модем состоит из атомов эрбия, которые играют роль кубитов. При взаимодействии с фотонами, их электроны переходят на более высокий энергетический уровень. Нахождение на этом уровне невыгодно для электронов, поэтому они вскоре перемещаются обратно, излучая фотон. Вышедший фотон имеет определенную длину волны, характерную только для атомов этого элемента. Ученые «ловят» свет на этой длине волны и таким образом могут расшифровывать квантовую информацию.

Для передачи данных используется обратный алгоритм: в модем направляются фотоны определенной длины волны, которые индуцируют перескок электронов и последующую генерацию фотонов атомами. Чтобы создать такую систему, ученым пришлось поместить атомы эрбия в кристалл силиката иттрия и охладить все это до температуры в -271°C.