Ученые из Института фотонных технологий имени Лейбница разработали два метода, которые могут приблизить квантовую связь к реальному применению вне лабораторий.
Один из них позволяет значительно увеличить объём информации, передаваемой с помощью одного фотона. Второй помогает сохранить стабильность квантового сигнала на больших расстояниях. Оба подхода используют стандартные телеком-компоненты, что делает их совместимыми с уже существующей оптоволоконной инфраструктурой.
Квантовая связь может стать ключевым элементом в защите конфиденциальных данных. В отличие от классических технологий, она основана не на электрических сигналах, а на отдельных фотонах, закодированных в чувствительные квантовые состояния. Главное преимущество заключается в том, что любое вмешательство в сигнал немедленно нарушает его квантовое состояние, делая попытку перехвата не только обнаруживаемой, но и в принципе ограниченной.
Однако внедрение квантовой связи в повседневную жизнь всё ещё связано с рядом сложностей: как сделать так, чтобы каждый фотон передавал больше информации, и как сохранить стабильность сигнала при передаче на сотни километров по оптоволокну, несмотря на искажения. В качестве решения в одной из научных публикаций представлена новая фотонная платформа, позволяющая значительно повысить информационную плотность на один фотон. В другой — технология, обеспечивающая устойчивую передачу сигнала на расстоянии до 200 км. Обе разработки стали частью более масштабной программы по выводу квантовых технологий из теории в практическое применение.
В дальнейшей перспективе учёные хотят не только передавать данные с помощью света, но и анализировать их прямо в оптических устройствах. Такие технологии могут найти применение в сверхбыстрой диагностике или энергоэффективных системах оптических вычислений.
Эксперты отмечают, что развитие квантовых технологий критически важно в контексте грядущих угроз от постквантовой криптографии, поскольку появление мощных квантовых компьютеров может поставить под угрозу традиционные методы шифрования. При этом квантовая связь представляет собой принципиально новый подход к обеспечению безопасности передачи данных, основанный на фундаментальных законах физики.