Як працює новий чип Q-Chip?
Інженери з Університету Пенсільванії у США успішно надіслали квантові сигнали за допомогою стандартних оптоволоконних кабелів, які живлять сучасний інтернет. Команда розробила чип під назвою Q-Chip, який об’єднує квантові та класичні дані по живому оптоволоконному зв’язку, демонструючи, як майбутній квантовий інтернет може працювати в сучасній мережі.
Вчені вперше показали, що чип може не лише надсилати квантові сигнали комерційному оптоволоконному кабелю, але й автоматично коригувати шум, об’єднувати квантові та класичні дані у стандартні пакети інтернет-типу та маршрутизувати їх, використовуючи ту саму систему адресації та інструменти управління, які підключають повсякденні пристрої до мережі.
Які переваги нового підходу?
Професор Лян Фен зазначив: “Продемонструвавши, що інтегрований чіп може керувати квантовими сигналами в комерційній мережі, такій як Verizon, використовуючи ті ж протоколи, що й класичний інтернет, ми зробили ключовий крок до масштабніших експериментів та практичного квантового інтернету”.
Співавтор дослідження Роберт Броберг пояснив, що звичайні мережі вимірюють дані, щоб направити їх до кінцевого пункту призначення. Однак у чисто квантових мережах це неможливо, оскільки після вимірювання квантові частинки втрачають свої унікальні властивості. Для обійдення цієї перешкоди команда розробила чип для координації “класичних” сигналів, що складаються зі звичайних потоків світла та квантових частинок.
Яка точність передачі сигналів?
Під час тестування система підтримувала точність передачі понад 97%, що демонструє її здатність долати шум і нестабільність, які зазвичай руйнують квантові сигнали поза межами лабораторії. Оскільки чіп виготовлений з кремнію за допомогою усталених технологій, його можна виробляти масово.
Вчені зазначають, що хоча “квантові ключі” вже можуть передаватись на великі відстані через звичайне оптоволокно, ці системи використовують слабке когерентне світло для генерації випадкових чисел, які неможливо скопіювати. Це означає, що технологія дуже ефективна з погляду безпеки, але недостатня для зв’язку реальних квантових процесорів.
Дане дослідження є важливим раннім кроком, яке продемонструвало, що чип може передавати квантові сигнали через наявне комерційне оптоволоконне з’єднання, використовуючи маршрутизацію пакетів у стилі інтернету, динамічну комутацію та вбудоване зменшення помилок, які працюють з тими ж протоколами, що й сучасні мережі.
“Це схоже на ранні дні класичного інтернету в 1990-х роках, коли університети вперше об’єднали свої мережі. Це відкрило двері для трансформацій, які ніхто не міг передбачити. Квантовий інтернет має такий самий потенціал”, — наголосив Броберг.
Нагадаємо, вчені з Австралії та Південної Кореї знайшли спосіб “закручувати” світло в спіральні вихори, що може збільшити пропускну здатність оптоволоконних мереж у 50 разів. Також повідомлялося, що дослідники з Оксфордського університету у Великій Британії вперше в історії здійснили телепортацію даних між двома квантовими комп’ютерами.
Цей матеріал має виключно загальноосвітній характер і не є медичною консультацією. Інформація призначена для ознайомлення з можливими симптомами, причинами та методами виявлення захворювань, але не повинна використовуватись для самодіагностики або самолікування. У разі проблем зі здоров’ям людині треба обов’язково звернутися до кваліфікованого лікаря.