Китайські вчені створили перший у світі квантовий роутер

з Університету Цінхуа в Пекіні оголосили про створення і успішне випробування першого експериментального квантового роутера.

В основу експериментального роутера ліг ефект квантового зчеплення: коли квантові біти (кубіти) - найменші елементи зберігання інформації в квантовій системі - мають зв'язок між собою, і коли стан одного кубіта змінюється, змінюється й стан іншого.

У своєму експериментальному роутері вчені закодували інформацію в поляризацію фотонів, горизонтальну або вертикальну.

Дослідники почали зі створення одиничного фотона, що знаходиться в суперпозиції станів горизонтальної та вертикальної поляризації.

Потім дослідники конвертували цей одиничний фотон в два зчеплених фотона за допомогою процесу під назвою параметричне розсіювання світла.

Обидва цих фотона також продовжували перебувати в суперпозиції станів горизонтальної та вертикальної поляризації.

Роутер працює за наступним принципом: поляризацію одного з фотонів він використовує як контрольний сигнал для визначення маршруту іншого фотона, що містить інформацію.

Сам по собі пристрій досить простий і складається з набору напівпрозорих дзеркал для направлення фотонів і фазових пластин, що змінюють їх полярність.

Хитрість полягає в налаштуванні роутера таким чином, щоб поляризація контрольного фотона впливала на маршрут.

Група вчених домоглася цього шляхом зміни поляризації контрольного фотона, використовуючи чвертьхвильові і напівхвильові фазові пластини.

Потім завдяки феномену квантового зчеплення інформаційний фотон слідував за відповідним маршрутом.

Однак, роутер китайських дослідників має одне істотне обмеження: він може керувати лише одним кубітом в одиницю часу.

Це обмеження випливає з принципу роботи параметричного розсіювання світла. Таким чином, побудований вченими пристрій по суті є лише експериментом і ніколи не знайде застосування в реальних квантових мережах.