В квантовой криптографии кодирование запутанных фотонов с особыми спиновыми состояниями является техникой, которая гарантирует, что данные, передаваемые по оптоволоконным сетям, прибывают к своему месту назначения, не будучи перехваченными кем-то или измененными как либо. Однако, поскольку каждая запутанная пара обычно способна только быть закодированной в одном состоянии (обычно в направлении поляризации), объем данных, которые передаются, ограничен всего одним квантовым битом на фотон. Чтобы избавиться от этого ограничения, исследователи теперь разработали метод «гиперзапутывания» фотонов, который, как они говорят, может увеличить объем данных, который несет пара фотонов в целых 32 раза!
В этом исследовании команда во главе с инженерами из UCLA установила, что возможно разбивать и запутывать пары фотонов в различных размерах, используя свойства, такие как энергия и вращение фотонов с каждым дополнительным измерением, удваивающим пропускную способность данных фотонов. Используя эту технику, известную как «гиперзапутанность», каждая пара фотонов в состоянии быть загруженной намного большим количеством данных, чем было ранее возможно со стандартными квантовыми методами кодирования.
Чтобы достигнуть этого, исследователи передали гиперзапутанные фотоны в форме бифотонов по сути по отдельным равноудаленным каналам, что позволило разделить фотоны на меньшие частицы при помощи частотного воздействия. Расширение метода мультиплексирования длины волны (процесс, используемый, чтобы одновременно передать такие вещи, как многочисленные видео сигналы по единственному каналу из оптоволокна), бифотоны демонстрирует полезные свойства, в перспективе найдущие применение не только на макро-уровнях, но также и в квантовых .
