Ученые отчитались об очередном шаге на пути к квантовому интернету 04.12.2025 Сетевые технологии Международная группа исследователей телепортировала состояние поляризации одиночного фотона между квантовыми точками. Международная группа ученых, включая исследователей из Университета Падерборна (Германия), впервые осуществила телепортацию состояния поляризации одиночного фотона, эмитированного квантовой точкой, в другую физически удаленную квантовую точку. Эксперимент, который проводился с использованием атмосферной оптической линии связи (free-space optical link) длиной 270 м между двумя зданиями университета, стал важным этапом создания будущих сетей квантовой связи. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications. Квантовые точки — это полупроводниковые наноструктуры, служащие источниками одиночных фотонов и запутанных фотонных пар. В эксперименте фотон из первой точки телепортировался во вторую с сохранением квантового состояния поляризации. Качество телепортации (верность состояния) достигло 82 ± 1%, что превышает классический предел более чем на 10 стандартных отклонений. Применялись GPS-синхронизация, сверхбыстрые детекторы одиночных фотонов и системы стабилизации, компенсирующие атмосферные турбулентности. Ранее запутанные фотоны генерировались одним и тем же эмиттером (квантовой точкой), ограничивая применение таких систем в распределенных квантовых сетях. Использование различных независимых квантовых эмиттеров открывает возможность реализации квантового реле, передающего информацию между не имеющими прямого соединения фрагментами сети, не перемещая фотоны, а используя их запутанные состояния, что прежде оставалось недостижимой задачей. Квантовое реле увеличивает дальность передачи квантовой информации, компенсируя потери сигнала и декогеренцию на больших расстояниях. Оно работает за счет создание запутанности между удаленными узлами сети путем телепортации квантовых состояний и свопинга запутанности (entanglement swapping) между промежуточными квантовыми эмиттерами. Запутанные системы на основе нескольких частиц обеспечивают повышенную эффективность передачи данных и квантовых вычислений. Запутанность позволяет создавать защищенные каналы связи с высокими уровнями безопасности и надежности передачи данных. Переход от единичных к сложным запутанным системам с независимыми источниками является важным шагом в развитии практических квантовых сетей, открывая путь к появлению масштабируемых квантовых ретрансляторов и практической реализации квантового интернета, утверждают авторы исследования. В их дальнейших планах — демонстрация свопинга запутанности между двумя квантовыми точками, реализующими функции первого квантового реле с двумя детерминированными источниками запутанных фотонных пар. Детерминированные источники этой первой квантовой ретрансляционной станции, должны надежно и без случайных потерь эмитировать одиночные фотоны, практически, «по нажатию кнопки», что до сих пор было сопряжено с серьезными трудностями. Source: https://www.osp.ru/articles/2025/1204/13060221