Австралийские исследователи под руководством доктора Альберто Перуццо (Alberto Peruzzo) из австралийского университета RMIT вместе с коллегами из Politecnico di Milano (Италия) и ETH Zurich (Швейцария) первыми в мире показали возможность кодирования, обработки квантовой информации и переноса её на расстояние с помощью топологических схем на фотоном чипе.

Информация об этой работе, которая может способствовать разработке новых материалов, компьютеров нового поколения и углублению понимания фундаментальной науки, опубликована в журнале Science Advances.

Используя последние достижения топологической фотоника — быстро развивающегося направления, изучающего физику топологических состояний материи в новом, оптическом контексте — авторы изготовили чип со «светоделителем» (beam splitter), получив высокоточный фотонный квантовый затвор.

Топологическая фотоника не нуждается в сильных магнитных полях, внутренне поддерживает высокую когерентность, функционирует при комнатных температурах и легко контролируется, всё эти её положительные стороны, как заявляет Перуццо, крайне важны для масштабирования квантовых компьютеров.

В отличие от прежних работ по топологической фотонике, где использовался классический лазерный свет, на этот раз применялись одиночные фотоны, которые вели себя в соответствии с правилами квантовой механики.

Высокодостоверная (благодаря топологической защите) квантовая интерференция, продемонстрированная международным коллективом, это предпосылка к передаче точных данных одиночными фотонами, необходимой составляющей глобальной инфраструктуры квантовых коммуникаций.