Физика

Закрученный свет впервые передали по волоконному кабелю

Andrew Forbes/Isaac Nate/AVS Quantum Science

Физики из КНР и ЮАР смогли передать несколько паттернов закрученного света по самому обычному оптоволоконному кабелю. Это открытие делает квантовую связь на шаг ближе к реализации. Статья об этом доступна на сайте журнала Science Advances.

Современные системы связи работают очень быстро, но они не обладают достаточным уровнем безопасности для предотвращения всех современных угроз. Чтобы исправить этот недостаток, исследователи стараются создать рабочие системы квантовой связи, которые подчиняются законам квантового мира и могут обеспечить принципиально новый уровень безопасности, недостижимый для современных технологий.

Теперь исследователи нашли способ реализовать этот недоступный ранее способ связи. Они совместили два уже известных метода по созданию квантовых вычислений. Первый из них заключался в применении поляризованного света. Поляризация в такой системе из двух «запутанных» фотонов считается еще одной степенью свободы, которую можно использовать для кодирования информации. Он хорош тем, что может быть внедрен в существующую оптоволоконную инфраструктуру.

Второй метод связан с использованием в качестве новой степени свободы орбитального углового момента фотона. Однако для реализации такого протокола необходимы уже другие способы. Но африканские ученые выяснили, как совместить обе этих технологии. Они взяли два фотона, одному из которых задали строгую поляризацию, а другому — орбитальный угловой момент. После запутывания этих частиц исследователи получили «спиральный» свет, который можно передавать по обычному волоконному кабелю.

«Мы смогли впервые показать перемещение запутанных фотонов с большим числом степеней свободы в обычном одномодовом волокне. Свет скручен в двух степенях свободы: поляризации и орбитальном моменте. Это называется спин-орбитальной связью, и в нашей технологии она используется для квантовой передачи информации, — говорит профессор Эндрю Форбс, один из авторов работы и сотрудник Университета Витватерсранда. — С помощью этой технологии мы показали первую передачу квантовой информации через более чем 200 метров по оптоволокну».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.