Квантовая телепортация в обычном интернет-кабеле

25.12.2024

Новые исследования, проведенные американскими учеными, продемонстрировали важное достижение в области квантовых технологий. Впервые было осуществлено успешное выполнение квантовой телепортации через стандартный оптоволоконный кабель, используемый для обычного интернета. Исследователи передали квантовое состояние света через 30 километров кабеля, по которому одновременно передавались данные со скоростью 400 гигабит в секунду. Это открывает новые перспективы для создания квантовых сетей без необходимости прокладывать отдельную инфраструктуру.

Квантовая телепортация использует явление квантовой запутанности, при котором частицы могут взаимодействовать мгновенно, независимо от расстояния между ними. Однако одно из основных препятствий для практического применения квантовых технологий - уязвимость квантовых состояний. Внешние факторы, такие как электромагнитные волны и тепловое воздействие, могут разрушить эти состояния, если не обеспечить достаточную защиту.

Одной из главных проблем было сохранение целостности квантовых сигналов в условиях, когда в оптоволоконном кабеле также передаются обычные данные - текстовые сообщения, банковские транзакции, видеопотоки и другие типы интернет-трафика. Ученым удалось решить эту задачу, тщательно изучив механизмы рассеяния света и разместив фотоны в точке, где рассеяние минимально. Это позволило исключить влияние обычных данных на передачу квантовых сигналов, что открыло путь к квантовой коммуникации через стандартные каналы.

До сих пор эксперименты с квантовой телепортацией проводились либо в специальных, выделенных для этого оптоволоконных кабелях, либо в симуляциях. Однако нынешняя демонстрация успешной интеграции квантовых технологий в существующие интернет-сети показывает, что квантовый интернет неизбежен. Это открывает новые возможности для инженеров, позволяя использовать квантовые технологии для шифрования, вычислений и мониторинга без необходимости строить отдельную инфраструктуру.

Результаты исследования могут привести к созданию гибридных сетей, которые смогут сочетать сверхскоростные классические коммуникации с передовыми квантовыми технологиями. Это даст возможность организовать абсолютно защищенную связь и использовать распределенные квантовые вычисления, что, в свою очередь, приведет к созданию квантового интернета. Этот прорыв кардинально изменит наше представление о возможностях обмена информацией.

Данное исследование, продемонстрировавшее успешную передачу квантовых состояний через обычный оптоволоконный кабель, значительно приближает нас к созданию квантового интернета. Это открывает новые горизонты для технологий, обеспечивающих безопасность и сверхскоростную передачу данных, и не требует кардинальных изменений в существующей инфраструктуре.

<< Назад: Синдром рождественской елки 25.12.2024

>> Вперед: Определена главная причина рака 24.12.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Умное устройство личной безопасности в мегаполисе 09.07.2025

Большие города обещают свободу и возможности, но для многих - особенно женщин - они также становятся источником тревоги и страха. Часто, когда происходят акты насилия, люди оказываются наедине с опасностью и без поддержки. Именно в таких условиях рождаются идеи, способные изменить отношение общества к безопасности. Так, один личный опыт превратился в технологическое решение с потенциалом повлиять на жизни миллионов. История Инны Йовичич началась с трагического события: в 2021 году на тот момент 26-летняя студентка University College London подверглась нападению четырех мужчин на улицах Сохо - буквально в самом центре британской столицы. Несмотря на наличие видеонаблюдения и свидетелей, полиция проигнорировала ситуацию, посчитав ее малозначимой. Этот эпизод стал для девушки не только травмой, но и стимулом к действию. Она решила, что раз система не справляется, нужно создать альтернативу. Так появился eNOough - персональное защитное устройство, внешне напоминающее значок, но оснащ ...>>

Кофеин замедляет старение клеток 08.07.2025

Кофе давно считается не только бодрящим напитком, но и возможным источником здоровья. Новое исследование показывает, что содержащийся в нем кофеин способен замедлять процессы старения клеток, по крайней мере у модельных организмов. Ученые надеются, что эти открытия помогут создать лекарства, позволяющие людям дольше оставаться здоровыми без побочных эффектов, характерных для самого кофеина. Работа международной группы исследователей была сосредоточена на дрожжах Schizosaccharomyces pombe, которые часто используются для изучения биологических процессов, сходных с теми, что происходят в человеческом организме. Эти одноклеточные грибы помогают понять механизмы повреждения ДНК и сбоев клеточного цикла, напрямую связанных со старением и болезнями. Ученые решили выяснить, каким образом кофеин влияет на ключевые этапы деления клеток и восстановление их генетического материала. В предыдущих экспериментах та же команда специалистов уже предполагала, что кофеин воздействует на важный рецеп ...>>

Случайная новость из Архива Искусственный лист на основе вольфрама 13.10.2016 Дешевый катализатор поможет создавать углеводороды из солнечного света и воздуха без помощи растений. Один из способов борьбы с парниковым углекислым газом - превратить его в углеводород, то есть в топливо. Сделать это может устройство, называемое искусственным листом (по аналогии с обычным зеленым листом, который превращает СО2 в углеводы с помощью фотосинтеза). Такое устройство сделали химики Иллинойсского университета под руководством Амина Салехи-Ходжина при финансовой поддержке Минэнерго и Национального научного фонда США. Как и в природном фотосинтезе, источником энергии служит солнечный свет. Эту энергию с помощью катализатора используют для восстановления углерода, и получается синтез-газ: смесь водорода и угарного газа. Его можно либо сжигать, либо отправлять в производство углеводородов. До сих пор эффективность таких листьев оставляла желать лучшего, к тому же их катализаторы из благородных металлов. Салехи-Ходжин решил использовать нанолистки диселенида вольфрама. Это вещество прекрасно восстанавливает углекислый газ, но быстро отравляется продуктами восстановления. Защиту удалось найти - ею послужила ионная жидкость, этил-метил-имидазол тетрафлуороборат, смешанный с водой в пропорции 1:1. Ячейку с жидкостью и катализатором приделали к катоду кремниевой солнечной батареи, к аноду - ячейку с электролитом из оксида кобальта в фосфате калия. Под действием солнечного света, который улавливает кремниевая батарея, на аноде формируются кислород и ион водорода, последний поступает в катодную ячейку, восстанавливает углерод, и в ней выделяются пузырьки водорода и угарного газа. Такой искусственный лист в тысячу раз производительнее и в двадцать раз дешевле, чем сделанный с катализатором из благородных металлов. Впрочем, до конкурентоспособной цены топлива, получаемого таким листом, еще очень далеко - очевидно, поэтому исследователи планируют предложить свой способ марсианским колонистам, у которых не будет никакого альтернативного источника углеводородов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025