Физики Университета им. Бар-Илана (Израиль) добились 5-кратного ускорения квантовой коммуникации, преодолев основное ограничение, замедлявшее передачу данных — низкую скорость квантовых измерений.
Гомодинное детектирование — краеугольный камень квантовой оптики, фундаментальный инструмент обработки квантовой информации. Однако, его возможности ограничиваются пропускной способностью. Несмотря на то, что квантовые оптические явления легко могут охватывать полосы частот во много терагерц, стандартные методы обработки информации ограничены доступным для электроники диапазоном МГц — ГГц. Таким образом, возникает пропасть между переносом квантовой информации и способностью измерять ее.
Израильские специалисты заменили электрическую нелинейность, основу гомодинного детектирования, которая трансформирует оптическую квантовую информацию в классический электрический сигнал, с помощью прямой оптической нелинейности. Исходящий сигнал измерений остается при этом в оптическом режиме и сохраняет огромный диапазон частот, который характерен для оптических явлений.
«Мы предлагаем прямое оптическое измерение, которое сохраняет полосу частот информационного канала вместо электрического измерения, которое ухудшает ширину полос квантовой оптической информации», — говорит один из исследователей, доктор Яаков Шакед. Для демонстрации этой идеи исследователи провели тестовые измерения широкополосного квантового оптического состояния, достигающего 55 ТГц, показав неклассическое поведение по всему спектру. При помощи стандартного метода такое измерение было бы практически невозможно.
Новый вид квантового измерения может заинтересовать также разработчиков квантовых компьютеров и сенсоров, пишет Phys.org.
В конце прошлого года немецкие физики добились серьезного прорыва в создании квантовой памяти — время когерентности хранения кубитов на атоме, пойманном в оптическом резонаторе, составило свыше 100 мсек. Этого достаточно, чтобы создать глобальную квантовую сеть, также известную как квантовый интернет.
