Už to nie je sci-fi. Vedci prvýkrát demonštrovali kvantovú teleportáciu cez optický kábel s bežnou internetovou prevádzkou
Americkým vedcom sa podarilo uskutočniť kvantovú teleportáciu na vzdialenosť 30 km pomocou konvenčnej optickej komunikačnej linky.
Teleportácia je niečo, čo pokladáme za sci-fi. Posledné roky ale ukázali, že niečo také je predsa len možné, no stále sme ďaleko od toho, aby sme dokázali teleportovať nejaký objekt z bodu A do bodu B. Zdá sa ale, že sa k tomuto cieľu pomaly približujeme.
Najnovšie sa vedcom z Northwestern University podarilo dosiahnuť veľký úspech v oblasti kvantovej komunikácie, keď prvýkrát demonštrovali kvantovú teleportáciu cez optický kábel, ktorý už prenášal internetovú prevádzku.
„Je to mimoriadne vzrušujúce, pretože nikto si nemyslel, že to bude možné,“ uviedol Prem Kumar.
Americkým vedcom sa podarilo uskutočniť kvantovú teleportáciu na vzdialenosť 30 km pomocou konvenčnej optickej komunikačnej linky.
Výskumníci tento úspech publikovali v časopise Optica. Práca popisuje novú možnosť kombinácie kvantovej komunikácie s existujúcimi internetovými káblami. Možno sa teraz pýtaš, čo tento úspech znamená.
„Naša práca ukazuje cestu k novej generácii kvantových a klasických sietí zdieľajúcich jednotnú infraštruktúru z optických vlákien. V podstate to otvára dvere posúvaniu kvantovej komunikácie na ďalšiu úroveň.“
Tento spôsob komunikácie je mimoriadne bezpečný
Jednou z najväčších výhod tejto technológie je, že umožňuje bezpečný prenos informácií medzi geograficky vzdialenými miestami. Kvantová teleportácia, založená na fenoméne kvantovej prepletenosti, eliminuje potrebu fyzického prenosu údajov a znižuje riziko ich odcudzenia počas cesty.
Neprehliadni
Napríklad v bankovníctve by kvantová komunikácia mohla umožniť bezpečnejší prenos finančných transakcií, čo by eliminovalo mnoho súčasných bezpečnostných problémov. Alebo v zdravotníctve by táto technológia mohla byť využitou na na okamžitý a bezpečný prenos zdravotných údajov pacientov medzi nemocnicami, bez rizika ich narušenia alebo zneužitia.
Ako kvantová teleportácia funguje
Kvantová teleportácia využíva kvantovú prepletenosť, kde sú dve častice spojené bez ohľadu na vzdialenosť medzi nimi. Pre lepšiu ilustráciu, si predstav, že máš dve častice, ktoré sú navzájom „spojené“ bez ohľadu na to, ako ďaleko sú od seba.
Ak vykonáš meranie (pozn. pod pojmom meranie sa rozumie proces, pri ktorom sa zisťuje určitá vlastnosť alebo stav. Tento stav ovplyvňuje a mení stav systému) na jednej častici, okamžite to ovplyvní stav tej druhej, nech sa nachádza kdekoľvek.
Pri prenose informácií sa používa fotón, čo je častica svetla, ktorá nesie kvantovú informáciu. Tento fotón sa „prepletie“ s ďalším fotónom na vzdialenom mieste. Následne vedci vykonajú špeciálne meranie na fotóne na odosielajúcej strane, ktoré spôsobí, že kvantová informácia sa prenesie na vzdialený fotón. Dôležité je, že samotný fotón nemusí fyzicky cestovať. Informácia sa prenesie okamžite prostredníctvom prepletenosti.
Môže to znieť komplikovane. Ale vo svojej podstate ide o odoslanie správy (resp. informácie) z jedného zariadenia do druhého bez toho, aby správa opustila prvé zariadenie, jednoducho sa objaví na druhom zariadení po tom, ako sa vykoná meranie.
Vedci si pôvodne mysleli, že prenos cez konvenčné káble je nemožný
Pred touto štúdiou mnohí vedci pochybovali, či je možná kvantová teleportácia cez káble, ktoré už prenášajú klasickú komunikáciu. Obávali sa, že kvantové fotóny budú pohltené v šume bežnej internetovej prevádzky. Vedcom sa ale podarilo nájsť vlnovú dĺžku, ktorá bola menej vyťažená, a použili špeciálne filtre na znižovanie rušenia.
„Študovali sme, ako sa svetlo rozptyľuje v optických kábloch, a našli sme optimálny bod, kde je tento rozptyl minimalizovaný,“ povedal Kumar. „Takto sme mohli vykonávať kvantovú komunikáciu bez rušenia klasickými kanálmi.“
