Berlyne dirbantys mokslininkai sėkmingai teleportavo kvantinius duomenis 30 km ilgio komerciniu šviesolaidžio žiedu. Tai – vienas pažangiausių kvantinio tinklo bandymų, atliktų naudojant įprastą telekomunikacijų infrastruktūrą.
Šis pasiekimas, užfiksuotas 2026 m. sausį, buvo įgyvendintas „T‑Labs“ – „Deutsche Telekom“ tyrimų ir plėtros padalinio – kartu su Brukline (Niujorke) įsikūrusia kvantinių tinklų bendrove „Qunnect“.
„Deutsche Telekom“ teigimu, kvantinė teleportacija vyko tuo pačiu metu ir tuo pačiu miesto šviesolaidžiu, kuriuo keliavo įprasti duomenų srautai. Taip pademonstruota, kad būsimos kvantinės paslaugos galės veikti greta šiandieninių miestų telekomunikacijų tinklų.
Eksperimento metu buvo naudojama komercinė „Qunnect“ susietųjų būsenų (supynimo) paskirstymo įranga ir „Deutsche Telekom“ kvantinė infrastruktūra Berlyne. „Mūsų šviesolaidinis tinklas yra parengtas kvantinėms technologijoms“, – pabrėžė „Telekom“ valdybos narys, atsakingas už produktus ir technologijas, Abdu Mudesir.
Gyva kvantinės teleportacijos demonstracija
Kvantinė teleportacija – tai metodas, leidžiantis perduoti kvantinę informaciją iš siuntėjo vienoje vietoje gavėjui kitoje, fiziškai nepervežant pačių dalelių. Šis principas atveria galimybes itin saugiam duomenų perdavimui dideliais atstumais.
Vietoje to, kad dalelė būtų siunčiama tiesiogiai, jos kvantinė būsena atkuriama gavėjo pusėje, pasitelkiant iš anksto pasidalytą susietąją (supintą) būseną. Tai kuria prielaidas kvantinei kriptografijai, paskirstytajam skaičiavimui, saugioms debesijos paslaugoms, kvantiniams duomenų centrams ir itin tiksliems jutiklių tinklams.
Bandomajame bandyme komanda naudojo silpną koherentinių impulsų šaltinį kubitams generuoti 30 km ilgio šviesolaidžio žiede, jungiančiame „T‑Labs“ Kvantinės fizikos laboratoriją su mazgu Berlyno bandomajame šviesolaidžio tinkle. Taip pat pasitelkta „Qunnect“ „Carina“ susietųjų būsenų paskirstymo platforma, galinti generuoti supintų fotonų poras, reikalingas teleportacijai.
Susietieji fotonai keliavo tiek požeminiu, tiek antžeminiu šviesolaidžiu Berlyne. Tuo pat metu automatinė sistema nuolat stabilizavo signalą, kompensuodama temperatūros svyravimus ir vibracijas. Tai leido pasiekti didelį kvantinių bitų perdavimo greitį ir aukštą jų būsenų atkūrimo tikslumą tarp tinklo mazgų.
„Teleportacija yra naujas įrankis informacijos perdavimui tinklais, išnaudojant kvantinės fizikos dėsnius“, – aiškino „Qunnect“ technologijų vadovas Mael Flament. „Parodome, kad teleportacijos statybiniai blokai gali veikti realiame tinkle, realiose įrangos spintose, teikėjo valdomomis sąlygomis. Tai žingsnis nuo laboratorinio eksperimento prie sprendimų, kuriuos gali diegti telekomunikacijų operatorius.“
Įspūdingi veikimo rezultatai
Nors aplinkos sąlygos buvo sudėtingos, demonstracijos metu pasiekta iki 95% kvantinės būsenos atkūrimo ištikimybė, o vidutinis tikslumas siekė apie 90%. Teleportacijai naudotas 795 nanometrų bangos ilgis – jis ypač svarbus kvantinėms skaičiavimo platformoms, paremtoms neutraliųjų atomų sistemomis, taip pat atominiams laikrodžiams ir kvantiniams jutikliams.
Pasak A. Mudesir, kvantinė teleportacija sudaro prielaidas sujungti kvantinius kompiuterius dideliais atstumais ir taip apjungti jų skaičiavimo galią. „Tai sukurs naujos kartos saugaus ryšio sprendimus ir taps vienu iš Europos technologinio suvereniteto pamatų“, – pabrėžė jis.
Eksperimentas tęsia ankstesnių bandymų seriją, kurioje buvo vertinamas susietųjų fotonų paskirstymo stabilumas Berlyno miesto šviesolaidžio tinkle. Naujausias rezultatas pirmą kartą parodė operatoriaus diegimui parengtą konfigūraciją: įranga veikė standartinėse tinklo spintose, esant realioms eksploatavimo sąlygoms.
Ateityje „Qunnect“, „Deutsche Telekom“ ir kiti partneriai planuoja išplėsti demonstraciją iki daugiamazių teleportacijos konfigūracijų, taip pat didinti atstumą, kuriuo bus perduodamos kvantinės būsenos. Tokia plėtra leis įvertinti platesnio masto diegimo galimybes ir naujos kartos kvantinių paslaugų scenarijus miesto telekomunikacijų tinkluose.
