Квантовые новости: комментарии экспертов

  • Алексей Моисеевский, исследователь Центра научных исследований и перспективных разработок ИнфоТеКС
  • Алина Борисова, старший исследователь Центра научных исследований и перспективных разработок ИнфоТеКС

Статья: Квантовая телепортация, сосуществующая с классической связью по оптическому волокну

Комментарий эксперта Алексея Моисеевского: Безусловно, полученный результат интересен в контексте перспектив создания того, что называется квантовым интернетом. Распределение изначально запутанных состояний позволяет использовать для связывания распределённых квантовых регистров механизм квантовой телепортации, что в ряде случаев более предпочтительно, чем непосредственная передача или же транспортировка квантового состояния по физическому каналу. 

Перспектива создания квантового интернета, использующего существующую классическую инфраструктуру, идеально дополняет концепцию перехода к гибридным вычислениям, когда классические и квантовые вычисления, а также классическая связь и квантовая криптография оказываются полностью интегрированы. На таком этапе развития технологий станут доступны новые пути использования квантовой информации – от квантовой электронной подписи на домашнем компьютере, не чувствительной к компрометации промежуточных узлов, до облачных систем распределённых квантовых вычислений и гибридного искусственного интеллекта на пользовательских устройствах». 

Тем не менее ряд сложностей представляет собой доводка продемонстрированного результата до прототипа пользовательского решения. Особенности инженерной реализации оптических линий классической связи требуют разработки новых протоколов и существенной переработки инфраструктурного оборудования для внедрения подобной технологии. Всё это выливается в то, что даже при наличии подобного инженерного решения внедрение сети гибридной связи должно будет быть произведено централизованно. И тут возникает вопрос об экономической целесообразности подобного решения по сравнению с развёртыванием отдельной сети тёмного волокна или же использованием атмосферной и космической криптографии. 

Вероятно, в какой-то момент переход к гибридной квантово-классической сети всё-таки будет осуществлён. Но это остаётся предметом дальней перспективы, определённо более отдалённой, чем первый опыт внедрения рыночной многопользовательской сети квантовой криптографии и распределённых систем квантовых вычислений. 

Комментарий эксперта Алины Борисовой: Работы по совмещению квантовых и классических каналов ведутся по всему миру и не теряют своей актуальности. Демонстрация квантовой телепортации на расстояние около 30 км в «светлом» волокне только подтверждает этот интерес. 

Так как это один из первых экспериментов по совмещению квантовой телепортации и классической передачи, то дальность передачи квантовых состояний кажется малой на фоне достижений по интегрированию квантового распределения ключей в оптические транспортные сети. Фактическая «передача» квантового состояния осуществляется на расстояние 15 км (расстояние от передатчика (Алисы или Боба) до измерителя состояний Белла (Чарли)) при мощности классических данных около 75 мВт. При такой же мощности классических каналов Toshiba показали квантовое распределение ключа на расстоянии 50 км, а QuantumCTek – на 66 км. Конечно, механизмы подготовки и измерения состояний при квантовой телепортации и квантовом распределении ключей различны, но помехи, возникающие при совмещении с классическими сигналами, а также способы борьбы с ними полностью идентичны. 

Тем не менее, судя по используемым компонентам и полученным численным результатам, можно ожидать, что вскоре авторы продемонстрируют квантовую телепортацию и на бОльшие расстояния.

Все новости