Топологический узор защитит квантовую связь от помех

Учёные из Университета Пенсильвании продемонстрировали способ сохранить особый узор квантового света даже после того, как связь между фотонами разрушена

Для эксперимента исследователи создали фотонный чип из нитрида кремния — он генерировал запутанные фотоны и наносил на один из них узор скирмиона. Узор сочетает два свойства света: спин (связанный с поляризацией) и орбитальный угловой момент (описывает, как закручивается волновой фронт).

В ходе опытов учёные намеренно вносили помехи — например, добавляли лишний свет. Квантовая запутанность между фотонами исчезала, однако топологическое число узора почти не менялось. Среднее значение верности квантового состояния составило 89 % — это показывает, насколько полученный результат близок к ожидаемому.

Ключевой момент в том, что устойчивость узора связана с топологией: даже при нарушении отдельных частей узора общее число, описывающее его, остаётся прежним. Это открывает путь к защите квантовой информации от помех в будущих сетях.

Открытие, опубликованное в журнале Nature Physics, может в перспективе помочь защитить квантовые данные в сетях, хотя пока речь не идёт о практической системе связи без запутанности.

Ранее по теме: Учёные добились 90 % идентичности фотонов для квантовой связи

Источник: Interesting Engineering