Учени в Германия успешно са демонстрирали мащабна квантова комуникационна мрежа, като са използвали съществуваща инфраструктура. Това е пробив, който би могъл да доведе до ултрасигурна връзка за квантови компютри, според EuroNews.

Квантовата комуникация е нововъзникваща технология, която използва квантово-механични ефекти за пренос на информация. Тя привлече значително внимание през последните години поради потенциала си в приложения в области като квантови изчисления, сигурно предаване на данни и високопрецизни сензорни мрежи.

Досега квантовите мрежи бяха осъществими само в по-малък мащаб или в строго контролирани лабораторни условия със скъпо охлаждащо оборудване.

Изследователи от Toshiba Europe обаче са изпратили квантови сигнали през 254-километрова търговска оптична мрежа в Германия - между Франкфурт и Кел. Те са използвали съществуваща телекомуникационна инфраструктура, съставена от стандартни едномодови влакна за съвременната интернет инфраструктура.

"Нашият експеримент е първото реално внедряване на специфичен мощен клас протоколи за квантова комуникация, който се нарича кохерентна квантова комуникация", коментира Мирко Питалуга, бивш старши научен сътрудник в Toshiba Europe.

Квантовите изчисления предвещават безпрецедентен потенциал за подобрена производителност за полезни приложения като откриване и оптимизация на лекарства. Такава огромна изчислителна мощност може да се използва и за разбиване на традиционното криптиране.

"Съвременните методи за сигурност на комуникацията се основават на математически проблеми, за които се предполага, че са доста трудни за решаване от компютрите, и това е много добро предположение при класическите компютри. В квантовата ера това предположение се разпада и сега квантовите компютри са способни да оспорят криптирането, което използваме днес", добавя и Робърт Удуърд, ръководител квантови комуникации в Toshiba Europe.

Експертите казват, че за толкова напреднали технологии трябва да изградим нова мрежова система, която ще предложи безопасността и сигурността, необходими в постквантовия свят.

Неотдавнашният експеримент на екипа на Toshiba Europe демонстрира ултрасигурни комуникации чрез използване на единични фотони светлина. Благодарение на използването на единични фотони ние сме в състояние ефективно да отворим този нов набор от инструменти на квантовата механика и с него да постигнем нови функции.

С подхода на компанията се преодоляват предизвикателствата - необходимост от сложно и скъпо оборудване, като се използва мащабируема и по-проста технология. Тя позволява внедряването на авангарден протокол за квантова комуникация, наречен разпределение на квантови ключове с двойно поле.

Изследователите казват, че стандартните влакна, проектирани за класически данни, всъщност са доста ефективни и при предаване на квантови сигнали, но присъщите им загуби трябва да бъдат правилно управлявани.

Вместо информацията да тече в една посока, както при конвенционалната квантова комуникация, дизайнът на учените позволява на двама потребители да изпращат квантови сигнали до централен възел, където сигналите се комбинират. Новият подход позволява на изследователите да удвоят комуникационните разстояния и да достигнат много по-голяма площ, като същевременно се използва съществуващата оптична инфраструктура.

Изследователите сравняват потенциала на квантовата комуникация с въздействието на прехода от медни проводници и електронна комуникация към оптични влакна и оптични комуникации.