Китайские ученые установили рекорд прямой квантовой связи, добившись стабильной передачи данных на расстояние свыше 100 км по обычной линии в течение 168 часов, сообщили Синьхуа в Пекинской академии квантовой информатики в субботу.
Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science Advances, проводилось совместно с Университетом Цинхуа и Северо-Китайским технологическим университетом. В ходе экспериментов данные передавались по стандартному оптоволоконному каналу связи длиной 104,8 км со скоростью 2,38 кбит/с, что означает переход квантовой прямой связи из теоретической плоскости в практическую.
Первоначально концепция прямой квантовой связи была предложена командой профессора Лонга Гуйлу из Университета Цинхуа. Ее отличают возможность выявления несанкционированного вмешательства, его предотвращение, совместимость с существующими сетями, упрощенное управление и скрытая передача.
Проблемой на пути к практическому применению было использование квантовых состояний с крайне низкой энергией и высокой чувствительностью к помехам в каналах с заметным уровнем шума и значительными потерями. В предыдущих экспериментах они передавались туда и обратно для сверки — но протоколы двунаправленной связи не удовлетворяли ученых ни верностью, ни производительностью.
«В 2022 году мы установили мировой рекорд в 100 км для квантовой прямой связи, но скорость была всего 0,5 бит/с, что позволяло передавать только очень короткие сообщения», — рассказал Лонг.
В этом исследовании научная команда успешно решила ряд принципиальных проблем, включая кодирование каналов с большим уровнем шума и потерь, увеличение емкости с маскированием, модуляцию и демодуляцию квантовых состояний с высокой скоростью, а самое главное — завершила разработку практического коммуникационного терминала.
«Это исследование открывает новую эру в практическом применении квантовой связи. В перспективе такие системы смогут широко применяться в областях, критично зависящих от информационной безопасности, — таких как государственное управление и финансы», — резюмировал профессор.
Инженеры впервые продемонстрировали квантовую телепортацию по оптоволоконному кабелю
Первая в России линия квантовой связи соединила Москву и Петербург