Использование сжатия при фотонной передаче данных

Ученые университета Иллинойса произвели небольшую революцию в сфере квантового вычисления, разработав методику, позволяющую осуществлять фотонную передачу данных в сжатом режиме. В классическом варианте один фотон способен передать сигнал, содержащий лишь одно из двух возможных сообщений, что соответствует одному биту информации.

Однако новая методика плотного кодирования, основанная на теоретических принципах квантовой механики, позволяет увеличить число сообщений до четырех, и на один фотон теперь может приходиться два бита информации. Данная возможность появилась, благодаря так называемому квантовому зацеплению, позволяющему связать два фотона даже в том случае, если они расположены на разных концах галактики. Однако все прошлые усилия по реализации данной методики не увенчались успехом в плане практического достижения емкости в 4 сообщения, их получалось всего 3, что соответствует объему в 1,58 бита информации на 1 фотон. Команда университета Иллинойса при данной работе использовала методику нового поколения, называемую гиперзацеплением; в этом случае зацепление становится более эффективным, что снижает вероятность утери данных и обеспечивает плотность информации в 2 бита на фотон. Один из авторов работы, Хулио Баррейро (Julio Barreiro), утверждает, что данная методика может оказаться недостаточно эффективной в условиях земной атмосферы. Это обусловливается вероятностью декогерирования квантовых состояний, посему оптимальной сферой применения новой методики станет передача данных со спутника на спутник.