Физики впервые передали квантово-запутанные фотоны на 62 км по городским кабелям

Физики Национального института стандартов и технологий США проверили, как квантовая связь работает в неидеальных условиях, и передали запутанные фотоны на 62 километра по обычным надземным кабелям. Это первая демонстрация устойчивой квантовой связи на таком расстоянии не в лаборатории, а в реальной городской среде.

Экспериментальная линия соединяет кампус NIST с Университетом Мэриленда. Около 70% линии проходит над землей, так что системе приходилось работать при ветре, перепадах температуры и вибрациях от машин.

Чтобы сохранить поляризационную запутанность в таких условиях, команда разработала оборудование для компенсации помех в реальном времени. В работе участвовали физик NIST Йичэн Ши (Yicheng Shi) и коллега Оливер Слаттери (Oliver Slattery), который помогал создавать компенсирующее оборудование. За 24 часа измерений система стабильно передавала от 200 до 1500 запутанных пар фотонов в секунду. На автоматическую коррекцию ошибок уходило 7,2% рабочего времени, а остальное время установка отправляла полезный сигнал. За те же сутки неравенство CHSH нарушалось более чем 20 часов.

При этом линия показала около 18 дБ суммарных потерь, а поведение сигнала заметно менялось в течение дня и ночи. Ночью поляризация на выходе могла оставаться стабильной более десяти минут, а днем смещалась на десятки градусов за секунды.

Эксперимент показал, что квантовую связь можно проверять и в реальной городской инфраструктуре, но скорость передачи пока остается низкой. Тем не менее это заметный шаг к практическим квантовым сетям, где важна не только дальность, но и стабильная работа вне идеальных лабораторных условий.

Как думаете, сможет ли квантовый интернет выйти за пределы экспериментов и стать частью обычной городской инфраструктуры?