ENG: Researchers at Leibniz University Hannover have achieved a significant breakthrough in quantum communication by sending entangled photons and laser pulses of the same color over a single optical fiber for the first time. This innovation, developed by a team from the Institute of Photonics, represents a critical step towards integrating quantum internet technology with existing fiber optic networks. The quantum internet, which promises ultra-secure communication through eavesdropping-proof encryption methods, relies on the transmission of entangled photons. The new method demonstrated by the researchers could pave the way for a seamless integration of quantum and conventional data transmission within the same optical fibers, marking a major advancement in the field of telecommunications.
In their experiment, the researchers demonstrated that entangled photons maintain their quantum properties even when transmitted alongside a laser pulse of the same color. This was achieved by using a high-speed electrical signal to precisely match the color of the laser pulse with that of the entangled photons, allowing both to travel together through the fiber and be separated at the receiving end. This development addresses a longstanding challenge in the field, where previously, entangled photons would block a data channel in the fiber, making it unusable for conventional transmission. With this new concept, all color channels in the optical fiber can be utilized for both quantum and conventional data transmission, representing a key step toward the practical implementation of hybrid quantum networks.
RO: Cercetătorii de la Universitatea Leibniz din Hanovra au realizat un progres semnificativ în comunicarea cuantică, reușind să transmită pentru prima dată fotoni corelați cuantic și impulsuri laser de aceeași culoare printr-o singură fibră optică. Această inovație, dezvoltată de o echipă de la Institutul de Fotonică, reprezintă un pas esențial către integrarea tehnologiei internetului cuantic cu rețelele de fibră optică existente. Internetul cuantic, care promite o comunicare ultrasecurizată prin metode de criptare rezistente la interceptare, se bazează pe transmiterea fotonilor corelați cuantic. Noua metodă demonstrată de cercetători ar putea deschide calea pentru o integrare perfectî a transmiterii de date cuantice și convenționale în cadrul acelorași fibre optice, marcând un progres major în domeniul telecomunicațiilor.
În experimentul lor, cercetătorii au demonstrat că fotonii corelați cuantic își păstrează proprietățile cuantice chiar și atunci când sunt transmiși împreună cu un impuls laser de aceeași culoare. Acest lucru a fost posibil prin utilizarea unui semnal electric de mare viteză pentru a potrivi cu precizie culoarea impulsului laser cu cea a fotonilor, permițându-le astfel să călătorească împreună prin fibră și să fie separați la capătul receptor. Această dezvoltare abordează o provocare de lungă durată în domeniu, unde anterior, fotonii blocau un canal de date în fibră, făcându-l inutilizabil pentru transmisia convențională. Cu acest nou concept, toate canalele de culoare din fibra optică pot fi utilizate atât pentru transmisia de date cuantice, cât și pentru cea convențională, reprezentând un pas cheie către implementarea practică a rețelelor hibride cuantice.
Source (Leibniz University Hannover, “Physicists develop new method to combine conventional internet with the quantum internet”, 02.08.2024)
Paper: Rübeling, P., Heine, J., Johanning, R. and Kues, M., 2024. Quantum and coherent signal transmission on a single-frequency channel via the electro-optic serrodyne technique. Science Advances, 10(30), p.eadn8907.
