В своем эксперименте исследователи могут изменить цвет лазерного импульса с помощью высокоскоростного электрического сигнала так, чтобы он соответствовал цвету запутанного фотона. Этот эффект позволяет исследователям запускать лазерные импульсы и запутанные фотоны одного цвета в оптическое волокно и разделять их после передачи. Кредит: Институт фотоники
Четыре исследователя из Института фотоники Ганноверского университета имени Лейбница разработали новую концепцию передатчика-приемника для передачи запутанных фотонов по оптоволокну. Этот прорыв может позволить следующему поколению телекоммуникационных технологий, квантовому интернету, маршрутизироваться по оптоволокну. Квантовый интернет обещает методы шифрования, защищенные от подслушивания, которые даже будущие квантовые компьютеры не смогут расшифровать, обеспечивая безопасность критической инфраструктуры.
«Чтобы квантовый интернет стал реальностью, нам нужно передавать запутанные фотоны по оптоволоконным сетям», — говорит профессор, доктор Михаэль Куэс, руководитель Института фотоники и член правления PhoenixD Cluster of Excellence в Университете Лейбница в Ганновере.
«Мы также хотим продолжать использовать оптоволокно для обычной передачи данных. Наши исследования — важный шаг на пути к объединению обычного интернета с квантовым интернетом».
В своем эксперименте исследователи продемонстрировали, что запутанность фотонов сохраняется даже тогда, когда они посылаются вместе с лазерным импульсом. Результаты исследования были опубликованы в Science Advances.
«Мы можем изменить цвет лазерного импульса с помощью высокоскоростного электрического сигнала так, чтобы он соответствовал цвету запутанных фотонов», — объясняет Филипп Рубелинг, докторант Института фотоники, исследующий квантовый интернет. «Этот эффект позволяет нам объединять лазерные импульсы и запутанные фотоны того же цвета в оптоволокне и снова разделять их».
Этот эффект может объединить обычный интернет с квантовым интернетом. До сих пор не было возможности использовать оба метода передачи на цвет в оптоволокне. «Запутанные фотоны блокируют канал данных в оптоволокне, не позволяя использовать его для обычной передачи данных», — говорит Ян Хайне, докторант в группе Куэса.
Благодаря концепции, впервые продемонстрированной в эксперименте, фотоны теперь можно отправлять в том же цветовом канале, что и лазерный свет. Это означает, что все цветовые каналы по-прежнему можно использовать для обычной передачи данных.
«Наш эксперимент показывает, как может быть успешной практическая реализация гибридных сетей», — говорит профессор Куэс.
Дополнительная информация: Филип Рюбелинг и др., Квантовая и когерентная передача сигнала по одночастотному каналу с помощью электрооптической серродинной техники, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn8907
Информация о журнале: Science Advances
Предоставлено Ганноверским университетом имени Лейбница
