Pages Navigation Menu

Передача информации закрученными фотонами работает и в реальной атмосфере

Передача информации закрученными фотонами работает и в реальной атмосфере

Обычно, используя поляризацию света можно передать квантовую информацию при помощи фотона. Однако, если для этой же процедуры приручить и другое свойство фотонов – «закрученность», то можно получить хорошие перспективы. До некоторого момента учёные считали, что если передавать фотоны на очень большие расстояния через турбулентную атмосферу, то это приведёт к искаженности сигнала и потеряется информация о закрученности. Но, австрийская группа физиков провели простенькие эксперименты и доказали, что это совершенно не так.

Информационные технологии могут базироваться не только на электронике, но также и на отдельно взятых фотонах. Причём данное направление является весьма многообещающим, и не только за счёт своей высокой скорости и низкого потребления энергии, но и за счёт того, что на фотонах можно сделать квантовую линию связи. Отдельные биты кодируют цифровую информации, это так называемые ячейки памяти. У этих ячеек памяти может быть всего два состояния – «0» и «1». А вот квантовая информация записывается в кубитах. Эти кубиты могут быть не только в двух состояниях, но и в квантовой суперпозиции. Исходя из этого можно сделать вывод, что кубиты могут быть не только в двух состояниях, а иметь много состояний, которые заполняют двумерное пространство. Учитывая то что для квантовой механики доступно явление квантовой запутанности частиц, можно информацию закодировать сверхзащищённым протоколом.

Для физической реализации кубитов самыми естественными кандидатами являются фотоны. Две взаимно ортогональные поляризации фотона представляют собой два базисных состояния. С помощью оптических элементов можно манипулировать этой информацией. Уже давно реализована передача квантовой информации, которая закодирована в поляризации света, как по оптоволокну, так и по открытому воздуху. Причём, совершенно недавно была показана квантовая линия, которая обеспечивает передачу информации между наземным и воздушным судном. Так что, скорей всего скоро уже можно ожидать спутниковый квантовый канал связи огромного масштаба.

Передача информации закрученными фотонами работает и в реальной атмосфере

Хотя, данная схема всё же имеет и свои трудности. Конечно, очень хорошо, когда у одного кубита двумерное пространство, но ведь устройство должно различать состояния, которые находятся близко, но отличаются. А вот это уже серьёзные требования к допустимому уровню шума и к самим устройствам.