Ученые из Нанкинского университета (КНР) показали работу квантовой сети, в запутанные фотоны передавались между дронами и наземными станциями. Квантовое соединение таким образом было неразрывным на расстоянии 1 км. Большинство экспериментальных установок тестируют возможности квантовых сетей на основе оптики, но фотоны могут терять сцепление на больших расстояниях.
Передача квантовой связи воздуху способна увеличить расстояния передачи сигнала. В ходе эксперимента ученые соединили две наземные станции: Алиса (Alice) и Боб (Bob). Каждая станция собирает фотоны с помощью телескопа с апертурой шириной 26 мм и однофотонного детектора. Связь между станциями Алиса и Боб обеспечивали два дрона.
Первый дрон генерировал запутанные пары инфракрасных фотонов, затем отправлял пару на станцию Алисы и еще пару — на второй дрон. Второй дрон использовал оптоволоконный кабель, чтобы коллимировать входящие фотоны, эффективно «фокусируя» их для дальнейшей передачи на наземную станцию Боба.
Дроны находились на расстоянии около 200 м друг от друга и на удалении 400 м от станции, на которую передавались фотоны. Общее расстояние для передачи сообщения составило на 1 км в целом. Станция Алиса зафиксировала около 25% отправленных фотонов, в то время как Боб уловил только около 4%.
Ученые сравнили уровень состояния поляризации фотонов, полученных обеими станциями, и обнаружили, что они действительно оставались запутанными на протяжении всей коммуникации.
В дальнейшем исследователи намерены расширить сеть, добавив дополнительные дроны для увеличения размера покрытия, потенциально обеспечивающего квантовые связи в пределах города.
В отличие от спутников или оптоволоконных сетей, рой дронов можно будет относительно быстро развернуть практически в любом месте по мере необходимости. БПЛА также менее зависимы от погодных условий, достаточно маневренны и смогут соединять две точки, между которыми не прямой видимости.
