Международная группа исследователей продемонстрировала технологию связи, которая позволяет «телепортировать» состояния света для формирования изображения с использованием одной пары запутанных фотонов без передачи самих данных.

Технология открывает путь к защищенной и безопасной связи будущего, в которой ключевые данные не передаются, а значит их невозможно украсть, считают ученые.

Исследование основано на идее квантовой запутанности, при которой разделенные частицы остаются связанными благодаря законам квантовой физики. Квантовая связь на больших расстояниях является неотъемлемой частью информационной безопасности и была продемонстрирована на двумерных состояниях на очень больших расстояниях между спутниками.

В новом исследовании ученые впервые экспериментально продемонстрировали квантовую передачу многомерных состояний, используя всего два запутанных фотона в качестве квантового ресурса, в результате чего информация оказалась «телепортированной» от отправителя к получателю.

Чтобы добиться успеха, ученые использовали нелинейный оптический детектор, устраняющий необходимость в дополнительных фотонах, но работающий для любого «шаблона», который необходимо отправить.

Исследователи иллюстрируют принцип технологии на практическом примере. Представьте клиента, желающего отправить в банк конфиденциальную информацию — например, отпечаток пальца. В традиционной квантовой коммуникации данные должны быть физически отправлены от клиента в банк с риском перехвата.

В предложенной схеме квантового транспорта банк отправляет одиночный фотон (один из запутанной пары) без информации клиенту. С помощью нелинейного детектора клиент накладывает на полученный фотон информацию, которая должна быть отправлена.

Из-за связи между двумя фотонами информация оказывается в банке, как если бы ее туда телепортировали. Между двумя сторонами физически не передается никакая информация, поэтому перехват бесполезен, в то время как квантовая связь, соединяющая стороны, устанавливается путем обмена квантово-запутанными фотонами.