Teleportacja kwantowa na kablach. Uczeni użyli światłowodów

Przełom w teleportacji kwantowej

Teleportacja kwantowa to proces przenoszenia informacji o stanie kwantowym z jednego miejsca na drugie bez fizycznego przemieszczania obiektu. Brzmi jak magia, ale działa dzięki splątaniu kwantowemu – specjalnej więzi między cząstkami. W skrócie: nie teleportuje się samej rzeczy, tylko „przepis” na jej odtworzenie w nowym miejscu.

Udane doświadczenie amerykańskich naukowców pokazało, że komunikacja kwantowa jest możliwa przy użyciu znanych już materiałów. To przełom, bo dowodzi, że teleportacja kwantowa działa w praktyce. Cała sztuczka opiera się na splątaniu kwantowym, wyjątkowej więzi między cząstkami. Dzięki temu dane mogą być udostępniane niemal natychmiast, bez żadnego ryzyka przechwycenia.

Badacze stworzyli system, w którym te dane przepływają przez zwykłe internetowe łącza bez zakłóceń. To ogromny krok w stronę zaprojektowania prawdziwej sieci kwantowej, która może zrewolucjonizować komunikację. Teleportacja kwantowa daje niesamowite możliwości. Wymiana informacji zachodzi z prędkością światła. Wykonanie pomiaru na jednym fotonie natychmiast wpływa na jego „splątanego” partnera, bez względu na to, jaka odległość je dzieli.

„Jest to niezwykle ekscytujące, ponieważ nikt nie sądził, że jest to możliwe; nasza praca wskazuje drogę do sieci kwantowych i klasycznych nowej generacji, współdzielących ujednoliconą infrastrukturę światłowodową. Zasadniczo otwiera to drzwi do przeniesienia komunikacji kwantowej na wyższy poziom” – podsumował profesor Prem Kumar, który nadzorował badania.

Polecamy: Symulacja wszechświata na nieznaną skalę. Nowa era rzeczywistości

Ochrona delikatnych fotonów

Przygotowanie odpowiedniej „trasy” dla splątanych fotonów wymagało szczegółowego zbadania, jak światło rozprasza się wewnątrz kabla. Naukowcy musieli sprawdzić, czy istnieje określona długość fali światła dla komunikacji kwantowej.

Znaleziono idealne miejsce w widmie dla sygnałów kwantowych i dodano specjalne filtry, które wyciszają zakłócenia spowodowane ruchem danych w zwykłym internecie.

„Teleportacja kwantowa może umożliwić bezpieczną wymianę informacji między odległymi miejscami” – wyjaśnia Kumar.

Wcześniej sądzono, że do budowy dużych sieci kwantowych potrzebne będą skomplikowane systemy. Teraz badania pokazują, że wystarczy precyzyjnie umieścić sygnały w odpowiednim miejscu, by obejść te trudności.

Infrastruktura w świecie rzeczywistym

Najbliższy krok to przetestowanie systemu na większe odległości, a potem przejście na światłowody pod ziemią. Zespół planuje także przejść z pracy na pojedynczych parach fotonów do eksperymentów z wieloma parami naraz. To pozwoli osiągnąć tzw. zamianę splątania – kluczowy element budowy bardziej zaawansowanych sieci kwantowych.

Jeśli to się uda, sieci kwantowe mogą pojawić się w różnych miejscach, nie tylko między dwoma punktami. W takich obszarach jak finanse, obrona czy zarządzanie danymi, mogłyby zapewnić superbezpieczne połączenia – każda próba manipulacji byłaby od razu wykrywana.

Szersze zastosowania

Komunikacja kwantowa znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie liczy się bezpieczeństwo i szybkość. Dzięki niej banki, wojsko czy rządy będą mogły przesyłać informacje, których nikt nie podsłucha. Ułatwi tworzenie ultraszybkich i niezawodnych sieci do przesyłania danych, co zmieni działanie internetu, systemów GPS czy zarządzania inteligentnymi miastami.

Może również pomóc naukowcom w wymianie danych w czasie rzeczywistym, przyspieszając odkrycia i rozwój technologii. To przyszłość komunikacji, gdzie liczy się precyzja i bezpieczeństwo.

Polecamy: Zaawansowane okulary AI wchodzą na rynek. Kontrowersji nie brakuje