Исследователи Университета имени Лейбница в Ганновере впервые передали четырёхкубитное кластерное состояние по 29,5 километра одномодового оптоволокна. Из них 4,5 километра приходились на действующую линию между двумя институтами университетского кампуса, ещё 25 километров — на катушку в лаборатории.

Кластерное состояние — это группа запутанных кубитов, которая остаётся полезной для вычислений после локальных измерений. До сих пор такие сложные состояния не удавалось провести через обычное оптоволокно на прикладное расстояние: при схеме «один кубит — один фотон» потери быстро растут вместе с числом фотонов.

Команда записала четыре кубита во временные окна всего двух фотонов — по два кубита на каждый. Один фотон прошёл весь волоконный маршрут, другой остался в лаборатории; после разделения они образовали два независимых пути обработки. Учёные подтвердили многочастичную запутанность с уверенностью в 19 стандартных отклонений и выполнили базовые операции односторонних квантовых вычислений. Метод также позволил формировать состояние сразу, без отдельного управляемого фазового вентиля, который добавлял бы потери.

Это пока доказательство принципа, а не готовая квантовая сеть: оба узла обработки находились в одной лаборатории, архитектура не является отказоустойчивой, а дальность ограничивали оптические потери. Тем не менее опыт снимает прежний барьер — сложный квантовый ресурс удалось провести через инфраструктуру того же типа, на которой работают обычные телекоммуникационные сети.