Учените вярват, че квантовата комуникация има най-високо ниво на защита
(снимка: CC0 Public Domain)
Германски физици създадоха доста опростен и ефективен „квантов модем”. Устройството преобразува сигнали от квантов компютър в информация, която може да се предава с помощта на фотони по конвенционалните оптични мрежи.
Квантовият интернет все още е технология от лабораториите. Учените вярват, че този тип комуникация има най-високо ниво на защита: невъзможно е да се прочете информацията, предавана с помощта на квантовата технология. Ако измамник се опита да получи достъп до предадената информация, квантовото състояние на частиците ще се промени и ще се различава от първоначалното. Освен това системата бързо ще разпознае фалшификация и ще спре да предава данни.
Мащабирането на такава система днес е затруднено от сложността на превръщането на състоянията на кубитите във фотони и обратно. На този етап се губи значителна част от информацията, която съдържа кубитът.
Новият „квантов модем”, създаден от физици от Института за квантова оптика „Макс Планк”, може ефективно да преобразува сигнали от неподвижните кубити на квантовите компютри в сигнали, които могат да се предават с помощта на фотони по оптични влакна. Разработката е описана в сп. American Physical Society.
Иновативното устройство може да създава и приема фотони с дължина на вълната в инфрачервения спектър. Модемът е изграден от атоми на ербий, които действат като кубити. При взаимодействие с фотони, техните електрони се преместват на по-високо енергийно ниво.
Но това ниво не е добро място за електроните и те скоро се придвижват назад, излъчвайки фотони. Освободеният фотон има определена дължина на вълната, характерна само за атомите на този елемент. Учените „улавят” светлината на тази дължина на вълната и по този начин могат да декодират квантовата информация.
За предаване на данни се използва обратен алгоритъм: към модема се изпращат фотони с определена дължина на вълната, които предизвикват скачане на електрони на по-високи ниво и последващо генериране на фотони от атоми. За да създадат такава система, учените са поставили ербиеви атоми в кристал от итриев силикат и охлаждат всичко до температура от -271° C.