Обычное оптоволокно — как стеклянная нить, по которой бежит свет. Но когда по ней одновременно посылают слабые квантовые сигналы (отдельные фотоны) и мощный классический лазерный свет, возникает беда. Стекло слегка рассеивает свет — это называется рамановским рассеянием. Оно создаёт шум, который забивает квантовые сигналы, как громкая музыка мешает расслышать шёпот.
Учёные нашли выход: использовать полое оптоволокно. Внутри такого волокна не стекло, а воздух, поэтому свет почти не рассеивается. В эксперименте по волокну длиной 122 км одновременно передавали два сигнала: квантовый для синхронизации времени и классический для передачи эталонной частоты. Они шли в одном диапазоне волн, на расстоянии всего 10 нанометров друг от друга.
Когда мощность классического света подняли до 3 милливатт, квантовый сигнал почти не пострадал. Расчёты показывают: с новыми, ещё менее шумными волокнами можно передавать сигналы на 500 км и выдерживать мощность более 10 милливатт. Это значит, что квантовые и классические данные смогут мирно делить одни и те же кабели — как разные инструменты в одном оркестре, не заглушая друг друга.
Полое оптоволокно проводит свет по воздушному каналу внутри стеклянной трубки. Свет идёт быстрее, чем в обычном волокне, потому что воздух меньше замедляет его, чем стекло.