Квантовая сеть в представлении художника. © Andreas Neuzner/Max Planck Institute of Quantum Optics

Немецкие ученые создали первую в мире квантовую сеть для передачи информации. Для этого им понадобилось всего два атома и один фотон.

Разработка «невзламываемого» квантового соединения для абсолютно безопасной передачи данных ведется уже более 10 лет. Однако до сих пор сеть, основанную исключительно на принципах квантовой механики, создать не удавалось.

Для создания такой сети необходимо получить пару атомов, удаленных друг от друга, которые находятся в состоянии квантовой запутанности, то есть их квантовые состояния зависят друг от друга и являются одинаковыми. Хакер, пытающийся взломать такую сеть, оценив ее состояние, нарушит эту запутанность.

Исследователям из Института квантовой оптики имени Макса Планка удалось ввести в запутанное состояние два атома, которые находились в разных лабораториях, разделенных улицей. Для этого они поместили оба атома между двумя зеркалами, расположенными на расстоянии 0,5 мм друг от друга и действующими как оптический резонатор.

Когда на первый атом действовали лазером, он испускал фотон, покидающий резонатор и проходящий по 60-метровому оптическому волокну к другому атому. Этот атом поглощал фотон, принимая квантовую информацию от первого атома и приходя с ним в состояние квантовой запутанности. Исследователи отмечают, что таким же образом можно передать информацию к третьему атому, расширив сеть.