人们预计互联网流量的噪声会使纠缠光子无法在同一根光纤电缆上传输，但新的研究表明它们可以共存。
图片来源：Nattapun Phi/Shutterstock.com
量子隐形传态首次通过承载经典流量（如互联网）的光缆得到演示。这项工作表明，将有可能利用量子通信提供的优势，而无需与现有基础设施并行构建全新的基础设施。
，被爱因斯坦嘲笑为“”，允许一个纠缠粒子的变化引起另一个纠缠粒子的匹配交替，无论它们的分离如何。这意味着信息可以在两点之间传递，而无需在两点之间移动——换句话说，信息隐形传态。
然而，这并不意味着我们可以没有传输网络。纠缠的粒子一起开始，需要在发送者和接收者的位置之间传播。如果使用的粒子是光子，则可以使用光纤电缆来完成，就像那些互联网的。然而，之前的量子通信演示都是在和平和安静的情况下进行的，而不是让光子沿着充斥着不相关信息的光学高速公路传播。
这就是西北大学普雷姆·库马尔教授和他的团队所改变的。他们注意到先前的证据任何接近普通互联网流量大量使用的波长的纠缠传输都会很容易被中断。然而，通过使用远离任何交通的波长，微妙的纠缠可能会幸存下来，而不受其他正在发生的事情的影响。
在选择 1290 纳米作为量子波长后，Kumar 和同事纠缠光子并通过 30.2 公里（18.8 英里）光纤传输它们，该光纤还用于在流行的 C 波段（1547 纳米）中传输 400 Gbps 互联网流量。然后，他们在一端扰乱光子，并在另一端寻找匹配的变化，看看纠缠是否完好无损。
库马尔在一份报告中说：“我们仔细研究了光是如何散射的，并将我们的光子放置在一个最小化散射机制的司法点上。”陈述。 “我们发现我们可以在不受同时存在的经典通道干扰的情况下进行量子通信。”
第一作者、博士生乔丹·托马斯表示：“这种无需直接传输即可发送信息的能力为无需专用光纤即可执行更先进的量子应用打开了大门。”
除了波长的选择之外，这项工作还需要其他方法来降低噪声，例如接收器上的滤波器可以排除可能干扰结果的未纠缠光子。
在这种情况下传输的信息量以及发送的距离都太小而无法实际使用。事实上，发送器和接收器位于同一个园区，光纤缠绕在一起，而不是连接相距 30 公里的站点。
然而，如果原理证明可以扩大规模，该技术将允许信息传输而没有窃听风险，以及量子计算机的联网。
该团队希望展示的更先进的技术之一是“纠缠交换”其中先前在电缆两端独立的光子纠缠。
“许多人长期以来一直认为没有人会建造专门的基础设施来发送光粒子，”库马尔说。 “如果我们正确选择波长，我们就不必建造新的基础设施。经典通信和量子通信可以共存。”
该作品在期刊上公开发表光学的。
