Квантовый алфавит: ученые открыли 48-мерный мир внутри обычного луча света

Автор: Svetlana Velhush

Квантовый алфавит: ученые открыли 48-мерный мир внутри обычного луча света-1

Луч света

Исследовательская группа из Университета Оттавы совместно с физиками из Макса Планка опубликовала в марте 2026 года работу, которая переворачивает наше представление о природе фотонов. Оказалось, что свет — это не просто электромагнитная волна, а сложнейший геометрический объект, обладающий «скрытыми» измерениями. Ученым удалось структурировать свет таким образом, что он приобрел 48 различных состояний — топологических узлов, каждый из которых может нести уникальный бит информации.

Квантовый алфавит: ученые открыли 48-мерный мир внутри обычного луча света-1

Природа фотонов

Что такое 48 измерений в оптике?

В данном контексте «измерения» — это не параллельные миры из научной фантастики, а степени свободы фотона. Традиционно мы используем только амплитуду и частоту. Новое открытие позволяет использовать «орбитальный угловой момент» (OAM) и сложную поляризацию, создавая внутри одного луча структуру, напоминающую бесконечно закрученную спираль или многомерный лабиринт.

«Мы нашли способ кодировать данные в саму форму света. Представьте, что раньше мы отправляли письма в плоских конвертах, а теперь можем сворачивать их в сложнейшие фигуры оригами, где каждый сгиб — это новый пласт информации», — поясняет доктор Эбрахим Карими, содиректор Института квантовых технологий.

Сравнение возможностей передачи данных

Устойчивость к взлому

Оптоволокно (стандарт) 1 поток фотонов

Низкая (возможен перехват)

Квантовая криптография (2D) 2 состояния (0 и 1) Высокая

Топологический свет (48D)48 независимых состояний

Абсолютная (квантовая запутанность)

Почему это важно для будущего?

Главная проблема современных квантовых компьютеров — необходимость экстремального охлаждения. Однако фотоны почти не взаимодействуют с окружающей средой. Использование 48-мерного света позволяет проводить сложнейшие вычисления прямо внутри оптических чипов при комнатной температуре. Это делает «квантовый интернет» реальностью уже в ближайшем десятилетии, обеспечивая скорость передачи данных в терабитах в секунду при нулевом риске утечки.

51 Просмотров

Источники

  • Nature Photonics: Научная публикация о генерации многомерных топологических состояний света.

  • Phys.org: Разбор практического применения 48-мерного квантового алфавита в связи.

  • University of Ottawa (uOttawa): Официальный пресс-релиз лаборатории структурного света.

Читайте больше статей по этой теме:

Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.