Якби квантові комп’ютери можна було підключити через квантову мережу, вийшов би безпечний зв’язок між більш ніж двома сторонами. Це допоможе об’єднати обчислювальні потужності для вирішення набагато більш складних завдань.
Два фізики Чиказької квантової біржі використовували різні підходи для усунення перешкоди, щоб створити наземні квантові мережі: відстань між вузлами обмежена тим, як далеко квантовий сигнал може проходити по оптичному волокну.
Лян Цзян, професор Чиказького університету, зосередився на найбільш широко використовуваному рішенні: квантовому ретрансляторі. Квантові ретранслятори треба розмістити між вузлами мережі для генерації квантового сигналу, щоб він міг переміщатися на великі відстані. За словами Цзяна, ніхто ще не створив успішний квантовий ретранслятор.
Крім регенерації сигналу, квантові ретранслятори можуть також запобігати втраті даних на великих відстанях. Коди виправлення помилок – це звичайне явище для класичних мереж, таких як Bluetooth і Wi-Fi, де вони контролюють помилки, які природним чином виникають при передачі сигналу від одного пристрою до іншого.
Але квантові системи сильно схильні до помилок через чутливість квантових станів, тому виправлення помилок — це велика і важлива область досліджень.
На думку Пола Квята, професора фізики Бардіна в Університеті Іллінойсу Урбана-Шампейн, рішенням проблеми втрати оптоволоконного сигналу може стати перенесення квантової мережі з землі в повітря за допомогою дронів або навіть в космос за допомогою супутників.
У такої мобільної квантової мережі є багато переваг, тому, що її вузли легко переміщати. Наприклад, буде легко проводити великомасштабне квантове зондування або вивчення квантових явищ в різних інерційних системах відліку, щоб перевірити взаємозв’язок між квантовою механікою і теорією відносності. Але є і більш практичні ідеї – використовувати літальні апарати в якості вузлів в місцях, де оптоволоконні з’єднання не можна провести, наприклад, на військово-морських кораблях.
Квантова мережа між супутниками в космосі дозволить проводити ще більше випробувань в області фундаментальної квантової механіки, причому на великих відстанях і швидкостях, а також і в регіонах з мінливими гравітаційними ефектами.