Egy kísérlet kimutatta, hogy a kvantumteleportáció együtt tud élni a klasszikus kommunikációs jelekkel ugyanazon az optikai szálon belül. Az egyesült államokbeli Northwestern Egyetem kutatói 30 kilométeres távolságra sikeresen továbbítottak kvantumállapotokat hagyományos optikai szál segítségével. Ez az áttörés új lehetőségeket nyit meg a kvantumkommunikáció meglévő internetes optikai kábelekkel való integrálására, jelentősen leegyszerűsítve az elosztott kvantumérzékelési vagy számítástechnikai alkalmazásokhoz szükséges infrastruktúrát. A kapcsolódó cikk az Optika legújabb számában jelent meg.
A kvantumteleportáció, amelynek csak a fénysebesség szab határt, szinte azonnali kommunikációt tesz lehetővé. A folyamat kvantumösszefonódást alkalmaz, ahol két részecske, függetlenül a köztük lévő távolságtól, fizikai átvitel nélkül tud információt cserélni.
Az optikai kommunikációban az összes jelet fényre alakítják. A hagyományos klasszikus kommunikációs jelek általában több millió fényrészecskéből állnak, míg a kvantuminformációkat az egyes fotonok felhasználásával továbbítják.
Hagyományosan azt hitték, hogy egyetlen foton "megfullad" az optikai szálban klasszikus kommunikációs jeleket hordozó fényrészecskék milliói közé. Ez egy törékeny kerékpárhoz hasonlítható, amely nehezen tud navigálni egy keskeny alagútban, amely tele van gyorsan mozgó nehéz teherautókkal.
A kutatók azonban megtalálták a módját, hogy segítsék a törékeny fotont a forgalmas "forgalom" elkerülésére. Miután alaposan megvizsgálták, hogy a fény szétszóródik az optikai szálakon, a fotonok elhelyezéséhez kevésbé zsúfolt hullámhosszot azonosítottak. Ezután speciális szűrőket adtak hozzá a szokásos internetes forgalom zajának csökkentése érdekében.
Ennek az új módszernek a tesztelésére a kutatók egy 30-kilométer hosszú optikai szálat állítottak fel, mindkét végén egy-egy fotonnal. Ezután egyidejűleg kvantuminformációkat és rendszeres internetes forgalmat küldtek az üvegszálon keresztül. Végül a teleportációs protokoll végrehajtása közben megmérték a másik végén kapott kvantuminformáció minőségét. Az eredmények azt mutatták, hogy még a forgalmas internetes forgalom során is sikerült kvantuminformációt továbbítani.
A kutatás azt mutatja, hogy a kvantumteleportáció biztonságos kvantumkapcsolatokat biztosíthat a földrajzilag távoli csomópontok között, lehetővé téve a következő generációs kvantumhálózatok és a hagyományos hálózatok számára, hogy ugyanazt az optikai szálat használják.
Előrehaladva a kutatók a kísérleti távolság meghosszabbítását tervezik, és arra törekednek, hogy két pár összegabalyodott foton felhasználásával demonstrálják az összefonódás cseréjét, ami döntő mérföldkő az elosztott kvantum alkalmazások lehetővé tételében.