Российские физики смогли запутать и распутать свет

Как сообщается на страницах экспертного издания Nature Photonics, российские учёные-физики смогли разработать метод восстановления квантовой запутанности и экспериментальным путём проверили его эффективность. Таким образом, физики получили возможность расширить функционал квантовой связи и квантовой криптографии.

В своих экспериментах учёные использовали нелинейный кристалл титанил-фосфата калия, имеющего периодическую доменную структуру и поэтому весьма эффективного в качестве источника запутанных фотонов. Так вот, на данный материал исследователи воздействовали пикосекундными импульсами света, генерируемыми титаново-сапфировым лазером, что и приводило к рождению в кристалле запутанных пар фотонов.

Каждую пару полученных фотонов учёные отправляли по отдельным оптическим каналам, в одном из которых свет подвергался 20-кратному ослаблению. В свою очередь, учёные отмечали факт того, что и уровень запутанности пар фотонов падал чуть не до нуля, что соответствует степени потерь в 65 км оптоволоконного кабеля. Но после того как физики подвергали данный канал специальной процедуре усиления, световые импульсы восстановили квантовые свойства до первоначального уровня.

Обнаруженному в ходе экспериментов явлению учёные дали название «квантовый катализатор» и при этом высказали надежду, что данное открытие сможет найти применение в разработках квантового повторителя. Данный прибор, в свою очередь, позволит восстанавливать потери квантовой информации, утрачиваемой при её передаче по оптоволоконным линиям связи.