Ďalší krok ku kvantovému internetu: Vedci kvantovo previazali atómy vzdialené desiatky kilometrov!
Dobrou správou je, že vedci využili infraštruktúru, ktorá už existuje.
Kvantové previazanie vo fyzike znamená stav, kedy sa dve častice správajú tak, že akákoľvek zmena jednej sa okamžite prejaví aj na tej druhej a ak zistíme hodnotu jednej častice, okamžite vieme aj hodnotu tej druhej.
Povaha kvantových meraní diktuje že spin častice nadobúda konkrétnu hodnotu v momente, keď je zmeraný. V tom istom momente nadobúda konkrétnu hodnotu aj spin druhej častice. Prenos informácie nastáva okamžite, nešíri sa rýchlosťou svetla, ani pomalšie. To sa podarilo vedcom dokázať experimentálne. Kvantovomechanické javy by mohli nájsť v budúcnosti využitie v prípade kvantových počítačov. Tie by boli omnoho výkonnejšie ako klasické počítače. Kvantové počítače by totiž pracovali s kvantovými bitmi, ktoré môžu byť na rozdiel od klasických počítačoch v dvoch stavoch súčasne (pozn. redakcie: Klasický počítač pracuje s bitmi, ktoré môžu mať len hodnotu 0 alebo 1).
S týmto stavom pracuje aj koncept kvantového internetu, technológie ktorá by umožnila okamžitý prenos informácie medzi dvoma uzlami v sieti, píše IFL Science. Dosiahnuť stav kvantového prepojenia nie je jednoduchá úloha, no vedcom z Ludwig Maximilian University sa v tomto smere podarilo prekonať rekord. Kvantovo previazali dva atómy rubídia na vzdialenosť 33 kilometrov.
Atómy sa nachádzali v dvoch rozdielnych budovách, približne 700 metrov od seba. Prepojené boli optickým káblom s dĺžkou 33 kilometrov. Na vzrušenie atómu výskumníci využili laserový pulz, následkom čoho atómy vylúčili fotón. Táto metóda vyústila v kvantovo previazaný spin atómov s polarizáciou vyžiareného fotónu.
O niečo podobné sa pokúšali aj predchádzajúce výskumy, no tie sa končili neúspechom. Fotóny s vlnovou dĺžkou vo viditeľnom spektre prešli optickým káblom len niekoľko kilometrov, než sa stratili. Vedci tentokrát použili špeciálnu metódu na to, aby zväčšili vlnovú dĺžku fotónov zo 780 na 1 517 nanometrov, čo je približne ideálna vlnová dĺžka pre vysielanie signálu cez optický kábel.
Neprehliadnite
Existujúca infraštruktúra
Fotóny dokázali prežiť rekordnú cestu, na ktorej konci čakal prijímač. Fotóny boli kvantovo previazané s atómom rubídia, čo viedlo ku kvantovému previazaniu dvoch atómov na opačných stranách optického kábla. Keď sú atómy kvantovo previazané, môžu slúžiť ako uzly kvantovej pamäte, ktorá spadá pod väčšiu komunikačnú sieť.
Hoci sa vedcom podarilo prekonať rekord vo vzdialenosti, akú signál prešiel, ich práca má ešte väčšie implikácie. Použitím optického kábla sa zvyšuje pravdepodobnosť, že by mohol kvantový internet budúcnosti fungovať na už vybudovanej infraštruktúre.
„Význam nášho objavu sa ukrýva v kvantovom previazaní dvoch stacionárnych častíc, atómov ktoré by mohli slúžiť ako kvantová pamäť. Ide o oveľa náročnejší proces než previazanie fotónov, no vďaka nemu sa nám otvára oveľa viac možností,“ vyjadril sa vedúci štúdie, Tim van Leent.
Spoluautor Harald Weinfurter tvrdí, že ich práca je dôležitým krokom k vytvoreniu kvantového internetu zakladajúceho sa na už existujúcej optickej infraštruktúre.
Komentáre