Квантовая запутанность
Квантовая запутанность
Владимир Ерофеев Опубликована 08.11.2025 в 12:26

Учёные перепрошили квантовую реальность — теперь интернет будущего стал реальностью

Учёные из Чикагского университета увеличили дальность квантовой связи до двух тысяч километров

Учёные из США совершили шаг, который может радикально изменить представления о возможностях квантовых сетей. Им удалось увеличить расстояние, на котором квантовые компьютеры могут обмениваться данными, более чем в 200 раз — с нескольких километров до двух тысяч. Это достижение открывает путь к созданию глобального квантового интернета, где суперкомпьютеры смогут работать в единой распределённой системе, независимо от их географического положения.

До недавнего времени главной проблемой квантовых коммуникаций оставалась нестабильность квантовой когерентности — состояния, в котором атомы сохраняют запутанность. При потере когерентности информация разрушалась, а связь обрывалась. Новая технология позволяет значительно продлить этот период, что делает возможной передачу данных на дистанции, ранее считавшиеся недостижимыми.

Как это работает

Связывание квантовых компьютеров осуществляется через оптоволоконный кабель с помощью запутанных атомов. Чем дольше эти атомы остаются в когерентном состоянии, тем дальше можно передавать сигнал без потери информации. Исследовательская группа из Чикагского университета добилась впечатляющих результатов — время когерентности атомов эрбия удалось увеличить с 0,1 миллисекунды до более чем 10 миллисекунд, а в некоторых экспериментах — до 24 миллисекунд.

Для понимания масштаба: если раньше даже соединение между квантовыми компьютерами на территории одного города, например между кампусом Чикагского университета и небоскрёбом Уиллис-Тауэр, считалось невозможным, то теперь та же установка теоретически может поддерживать связь с компьютером в Солт-Лейк-Сити — на расстоянии более 2000 километров.

По словам руководителя исследования Тяня Чжуна из Инженерной школы молекулярной инженерии Притцкера, "впервые технология для построения квантового интернета мирового масштаба стала достижимой".

Материалы и методы

Главное новшество команды заключалось не в применении новых веществ, а в другом способе их производства. Вместо традиционного метода Чохральского, при котором кристаллы выращиваются в тигле при температуре выше 2000 °C, учёные использовали технику молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Этот подход позволяет выращивать материал слой за слоем, контролируя его структуру на атомном уровне.

Благодаря этому исследователи смогли создать кристаллы, легированные редкоземельными ионами, с исключительно высокой чистотой и устойчивостью. Именно в таких материалах атомы эрбия демонстрируют устойчивую квантовую когерентность и сохраняют способность к запутыванию в течение рекордно долгого времени.

Потенциал квантового интернета

В научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications, описывается реализация однократного считывания и когерентного микроволнового управления кубитами на основе эрбия. Такой подход обеспечивает не только стабильную работу квантовых элементов, но и их масштабируемость — возможность объединять десятки и сотни квантовых узлов в сеть.

Ключевые преимущества нового подхода:

  • использование редкоземельных кубитов с высокой стабильностью;

  • возможность масштабирования квантовых сетей;

  • совместимость с существующими телекоммуникационными технологиями;

  • потенциал для создания устойчивых квантовых хранилищ данных.

Исследователи подчёркивают, что успех эксперимента во многом связан с высокой кристалличностью матрицы и точным контролем расстояний между примесями. Это позволило достичь одновременно узкой оптической линии шириной на уровне килогерц и стабильности спиновых кубитов, превышающей 10 миллисекунд.

Значение открытия

Достижения команды Чжуна открывают перспективу для создания масштабируемых квантовых сетей, объединяющих исследовательские центры, университеты и промышленные лаборатории. Фактически речь идёт о первых практических шагах к квантовому интернету — системе, в которой данные будут передаваться с абсолютной безопасностью и скоростью, недостижимой для классических сетей.

Теоретически разработанная технология уже сегодня позволяет связать Чикаго с городом Оканья в Колумбии — это почти 4000 километров. Если эти расчёты подтвердятся в дальнейшем, человечество получит возможность строить инфраструктуру нового типа, объединяющую квантовые компьютеры по всему миру.

Учёные называют этот результат поворотным моментом в развитии квантовых коммуникаций. По словам Чжуна, дальнейшее совершенствование технологии позволит "создать надёжные квантовые интерфейсы между светом и веществом, необходимые для телекоммуникационных квантовых сетей".

Автор Владимир Ерофеев
Владимир Ерофеев — астроном и астрофизик с 15+ лет научного опыта, обозреватель Moneytimes, специалист по космическим исследованиям.
Редактор Елена Журавкова
Елена Журавкова — журналист, корреспондент новостной службы Манитаймс

Подписывайтесь на Moneytimes.Ru

Читайте также

Старое оптоволокно пугает россиян перебоями интернета: почему связь не должна исчезнуть в один момент 02.10.2026 в 14:37

IT-эксперт Алексей Раевский назвал MoneyTimes маловероятным сценарий обрыва связи в России из-за износа инфраструктуры.

Читать полностью »
Разработки ИИ в России могут попасть под новые рамки: почему сейчас это особенно рискованно 02.10.2026 в 11:55

Аналитик Сергей Богатырев назвал MoneyTimes риски жесткого контроля над разработками в сфере искусственного интеллекта избыточными.

Читать полностью »
Место на диске исчезает само собой: где искать файлы, которые незаметно забивают компьютер 01.10.2026 в 16:00

Эксперт по информационным технологиям Карен Казарян поделился с MoneyTimes простыми способами очистки памяти на устройстве.

Читать полностью »
Россия делает ставку на суверенный ИИ: главная гонка развернулась вокруг данных 01.10.2026 в 15:14

IT- эксперт Евгений Дудоров пояснил MoneyTimes, почему разработка отечественных ИИ-решений становится приоритетом государственной политики.

Читать полностью »
Битву олимпиадников и высокобалльников за бюджет хотят прекратить: предложена новая схема поступления в вуз 01.10.2026 в 13:23

Эксперт по образованию Ирина Абанкина объяснила MoneyTimes, почему нужно изменить систему распределения бюджетных мест в вузах.

Читать полностью »
Искусственный интеллект получил доступ к реальному миру: последствия могут выйти далеко за пределы компьютеров 29.09.2026 в 15:55

IT-эксперт Дмитрий Завалишин прокомментировал MoneyTimes последствия потери контроля над ИИ-системами, способными действовать автономно.

Читать полностью »
Солнце решили приглушить ради спасения Земли: последствия такого эксперимента никто не предскажет 25.09.2026 в 14:59

Эксперт по космической погоде Артем Абунин назвал MoneyTimes последствия вмешательства в солнечное излучение.

Читать полностью »
Банки могут усилить защиту телефонных звонков: одна проблема тормозит полезную систему 25.09.2026 в 12:09

Эксперт по информационной безопасности Василий Окулесский объяснил MoneyTimes, почему внедрение маркировки вызовов от финансовых учреждений сталкивается с трудностями.

Читать полностью »

Новости

Цены едва ползли вверх, пока не повысили тарифы ЖКХ: недельная инфляция ускорилась в восемь раз
Одна прибавка хорошо, а две лучше: российским пенсионерам вернут прежнюю схему индексации
Зарплатные аппетиты пошли на убыль: почему россияне больше не требуют прежних денег за труд
Зима ещё не пришла, а газа уже не хватает: Европа рискует столкнуться с дефицитом топлива
Россияне начали снижать требования к зарплате: одна перемена на рынке труда заставила умерить аппетиты
Работодателям стало не из кого выбирать: рекордно низкая безработица обернулась новой проблемой
Долг не погашен вовремя — сумма растёт: приставы готовятся собирать с россиян всё больше денег
Российские водители все чаще выбирают гибриды: у чистых электрокаров обнаружилось слабое место