Квантовые данные смогли передать по воздуху во вспышке света

1122i.jpg

Сотрудники Института физики света им. Макса Планка (MPI) и Университета Эрлангена-Нюрнберга стали первыми, кому удалось передать квантовую информацию в импульсе света по воздуху - на расстояние 1,6 км между зданиями института и университета.

Хрупкое квантовое состояние света, называемое сжатым (squeezed), при прохождении сквозь атмосферу удалось сохранить ненарушенным, что до сих пор многими считалось невозможным.
Большинство сжатых состояний т.е. таких, в которых одно из пары квантовых свойств, в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга, задано более точно за счет другого, легко разрушаются турбулентными возмущениями атмосферы.
Для того, чтобы обойти эту проблему, исследователи из Эрлангена сжали свойства, наименее подверженные воздействию атмосферных помех: поляризацию света в двух разных направлениях. "Даже в случае если волновой фронт импульса света сильно деформирован турбулентностью, поляризация сохраняется" - отмечает в статье для журнала Physical Review Letters Кристоф Маркварт (Christoph Marquardt), руководитель Группы обработки квантовой информации в MPI.
В противоположность ожиданиям многих физиков сжатое состояние сохранилось после получения сигнала приемником, хотя степень сжатости и несколько пострадала в результате потерь: поляризация в одном направлении утеряла исходную четкость, а в другом - стала менее размытой.
Использование интенсивных импульсов делает такие коммуникации возможными даже в солнечный день, так как приемники излучения, в отличие от применяемых обычно при передаче квантовых данных детекторов индивидуальных фотонов, нечувствительны к постороннему свету. Кроме того, такие приемники обеспечивают более высокую пропускную способность канала связи. Немаловажно также, что они уже широко распространены в оборудовании для оптоволоконных коммуникаций и даже вынесены на космическую орбиту. Благодаря этому разрабатываемая в Эрлангене технология встретит меньше трудностей при ее практическом внедрении.