„Je to neuvěřitelně vzrušující, protože nikdo si nemyslel, že je to možné,“ říká Prem Kumar, výpočetní inženýr z Northwestern University, který vedl nedávno publikovanou studii. Vědcům se podařilo přenést kvantový stav světla na vzdálenost 30 km skrze optické vlákno za běžného internetového provozu. Co to pro nás znamená? 

Neomezené cestování a konec čekání v kolonách?

Pokud se těšíte, že se vyhnete ranním dopravním zácpám a ušetříte si nekonečné dojíždění, musíme vás zklamat. Tato technologie sice otevírá ohromné možnosti, ale k ovládání na úrovni klasické teleportace lidí máme ještě hodně daleko. Přesto jde o významný krok k propojení klasické optické sítě s metodami na bázi kvantové fyziky – a to jak pro pokročilé šifrování, tak i pro rychlejší výpočty nebo přesnější měření.

Co je kvantová teleportace?

Kvantová teleportace umožňuje přenos kvantového stavu jednoho objektu na jiný bez přemístění samotného objektu. Proces zahrnuje zničení původního kvantového stavu na jednom místě a jeho vytvoření na druhém prostřednictvím kvantového propletení. I když je měření kvantových stavů okamžité, přenos informace mezi dvěma místy stále vyžaduje odeslání klasického signálu. Kvantové stavy jsou však velmi křehké a snadno se rozpadnou vlivem elektromagnetického rušení nebo pohybu částic.

Ochrana kvantových stavů při přenosu je mimořádně náročná, zejména v prostředí klasických optických sítí. Vědci minimalizovali rušení tím, že přesně určili bod, kde je rozptyl světla nejmenší, a optimalizovali kanál přenosu fotonu. Tyto techniky umožnily provádět kvantovou komunikaci i v sítích s vysokou datovou zátěží, což je zásadní krok směrem k praktickému využití kvantových technologií.

Budoucnost internetu

Úspěch, který tým zaznamenal při běžném provozu internetu, naznačuje, že postupný přechod na „kvantovou síť“ by mohl proběhnout bez nutnosti masivních infrastrukturních změn. Bude tak možné využít už existující optické rozvody k novým typům aplikací, od výkonnějších výpočetních systémů až po extrémně bezpečnou komunikaci. Budoucnost kvantového internetu tak může být blíž, než jsme si dosud mysleli.

Zdroje k hlubšímu bádání

Quantum teleportation coexisting with classical communications in optical fiber