Европейские и американские физики провели опыты по запутыванию двух ионных кубитов, разделенных расстоянием 230 метров. Суммарная длина связывающего их волокна составила при этом 520 метров. В итоге ученые добились степени соответствия запутывания, равной 88 процентам.

Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Квантовые сети — естественное направление развития квантовых коммуникаций, когда число ее участников превышает два. Такие структуры позволят организовывать передачу информации между большим числом узлов способом, защищенным законами квантовой механики. Кроме того, без квантовых сетей сложно представить себе распределенные квантовые вычисления.

Лучшим на сегодня способом передать квантовую информацию на большие расстояния остаются фотоны. В настоящее время фотоны способны переносить ее на тысячи километров. Однако этого недостаточно для построения квантового интернета: чтобы технология работала, сетям требуются узлы. Эти элементы должны уметь запутываться друг с другом с помощью фотонов, а также хранить и обрабатывать квантовую информацию.

Физики рассматривают на роль узлов сразу несколько типов кубитов: ионы в ловушках, нейтральные атомы, дефекты в алмазе, квантовые точки, сверхпроводящие кубиты. Ионный подход привлекателен высокой эффективностью и временем когерентности, достигающим часа, а также сочетанием с телекоммуникационными стандартами. Однако никто еще не запутывал такие кубиты на расстоянии, превышающем несколько метров.

Сделать это удалось группе физиков из Австрии, США, Франции и Швейцарии под руководством Бенджамина Ланьона (Benjamin Lanyon) из Института квантовой оптики и квантовой информации в Инсбруке и Трейси Нортап (Tracy Northup) из Инсбрукского университета.