Традиційні технології кодування для передачі інформації використовують двійкову систему. При цьому навіть розвиваються зараз способи квантової передачі інформації теж базуються на системі даних з двома змінними. Хоча способи багатовимірного квантового кодування «здатні на більше». І теоретично можливе чотиривимірний кодування не так давно вперше пройшло серію випробувань.

Нова розробка дозволяє кожному фотону нести одне з чотирьох значень - 00, 01, 10 і 11. Саме використання технології так званого квантового 4D-кодування дозволяє збільшити кількість переданої інформації в кілька разів, а самі дані мають набагато більш високий рівень захищеності як від перехоплення даних, так і від інших зовнішніх факторів.

До останнього часу технології квантового 4D-кодування були реалізовані лише у вигляді невеликих моделей, але експерти з університету Оттави успішно провели перші реальні випробування. Передача інформації здійснювалася між базовими станціями, розташованими на дахах висотних будівель на відстані 300 метрів один від одного.

Обидві станції були поміщені всередину дерев'яних коробок, які захищають їх від поганих погодних умов. Рівень помилок при передачі даних склав 11%, що набагато нижче рівня, потрібного для організації безпечного квантового комунікаційного каналу. Система змогла передати в 1,6 рази більше інформації, ніж система з «звичайним» квантовим кодуванням. Як заявив провідний дослідник Ібрагім Карімі, «Наш експеримент став першою в світі передачею даних, проведеної за допомогою технології багатовимірного квантового кодування в реальних міських умовах.

Продемонстрована нами квантова комунікаційна система, що працює на відкритому повітрі, здатна забезпечити зв'язок із супутниками на орбіті і місцями на поверхні Землі, куди недоцільно прокладати оптоволокно. Така система може служити і для організації безпечного зв'язку з рухомими об'єктами, такими як літаки і кораблі. В майбутньому ми плануємо збільшити дистанцію до 5,6 кілометра, використовуючи проміжні станції і систему адаптивної оптики, яка дозволить компенсувати всі спотворення, що вносяться атмосферою ».