Fyzika | Komunikace

Kvantová komunikace: Jak přelstít šum?

Kvantová komunikace: Jak přelstít šum?

Jak spolehlivě přenášet kvantovou informaci, když jsou spojovací kanály ovlivněny škodlivým šumem? Odpověď na tuto otázku mj. hledali i vědci z University of Innsbruck a TU Wien. A nedávno oslavili velký úspěch. Nezávisle na sobě totiž vytvořili nový kvantový komunikační protokol, který zmíněný problém řeší.

Oba výzkumné týmy pracují se stejným základním konceptem. Aby byl protokol imunní vůči šumu, přidali na oba konce kvantového kanálu nový prvek – takzvaný kvantový oscilátor.

Supravodivé qubity jsou velice slibné prvky pro budoucí kvantové technologie. Jde o malé obvody, které mohou zaujmout dva různé stavy najednou. Na rozdíl od běžných světelných spínačů, které mohou být buď zapnuté nebo vypnuté, zákony kvantové fyziky umožňují qubitům zaujímat takzvanou kvantovou superpozici (libovolná kombinace obou zmíněných stavů).

Převést tyto kvantové stavy z jednoho supravodivého qubitu do druhého vyžaduje mikrovlnné fotony, které jsou již používány pro klasický přenos signálu. Spolehlivé přenášení kvantové informace skrze mikrovlnný režim však až dosud bylo pokládáno za nemožné, protože konstantní tepelný šum zcela překrývá slabší kvantový signál.

„Našim cílem je přidat další kvantový systém – mikrovlnný oscilátor – na oba konce protokolu jako prostředníka ke spojování qubitů namísto jejich spojování přímo na mikrovlnném kanálu nebo vlnovodu,“ konstatoval Petr Rabl z TU Wien.

„Nemůžeme zabránit vzniku tepelnému šumu, který se v kvantovém kanálu vyvíjí. Důležité je, že tento šum ovlivňuje oscilátory na obou koncích stejným způsobem. Proto jsme prostřednictvím přesného spojování schopni oddělit jeho škodlivý účinek od slabšího kvantového signálu,“ vysvětlil Benoit Vermersch z University of Innsbruck.

Z dosud provedených výpočtů plyne, že s tímto protokolem lze spojovat qubity na vzdálenost několika stovek metrů. Podle Rabla tak v brzké budoucnosti bude možné pomocí mikrovlnných kanálů komunikovat mezi jednotlivými budovami i celými městy.

Zdroj: TU Wien

Diskuze (4) Další článek: Američané se bouří. Kongres dal zelenou operátorům, kteří je mohou špehovat a prodávat jejich soukromí

Témata článku: Budoucnost, Výzkum, Fyzika, Komunikace, Výzkumný tým, Nový prvek, Kvantová fyzika, Stejný základ, Brzká budoucnost, Kanál, Základní koncept, Libovolná kombinace, Klasický přenos, Kvantový systém, Velký úspěch, Jak, Spojování, Kvantová komunikace, Kvantová informace, Komunikační protokol, Šum, Qubit, Malý obvod, Signál, Kvantový akcelerátor


Určitě si přečtěte

10 míst na mapách Googlu, která nesmíte vidět. Nahradily je čtverečky

10 míst na mapách Googlu, která nesmíte vidět. Nahradily je čtverečky

** Deset míst, které nesmíte vidět ve webových mapách ** Jsou to letiště, základny i elektrárny ** Nejvíce míst tají Francie

Jakub Čížek | 21

Jakub Čížek
Mapy GoogleMapy
Má to smysl, pípla nám eRouška. Moc informací ale z upozornění nevyčtete
Vladislav Kluska
KoronavirusMobilní aplikaceSoftware
Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

** S cenou do 20 tisíc lze vybrat solidní notebook na práci i hry ** Přenosné notebooky nabídnou i kovová těla a rychlý hardware ** Možná největší problém je nedostupnost, nejžádanější kusy jsou vyprodané

David Polesný | 21

David Polesný
VánoceNotebooky
AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

** AMD představilo novou generaci desktopových procesorů řady Ryzen 5000 ** Nová architektura Zen 3 přináší mnoho vylepšení a přibližně 19% zvýšení výkonu IPC ** Všechny modely budou v prodeji 5. listopadu

Karel Javůrek | 44

Karel Javůrek
RyzenProcesoryAMD
Vybrali jsme 12 programovatelných hraček a stavebnic pro děti a jejich rodiče

Vybrali jsme 12 programovatelných hraček a stavebnic pro děti a jejich rodiče

** Získejte děti pro matematiku a základy techniky ** Kupte jim hračku nebo stavebnici, které vdechnou vlastní život ** Vybrali jsme stavebnice pro malé caparty i budoucí experty

Jakub Čížek | 9

Jakub Čížek
Stavebnice
Seznam.cz má vlastního hlasového asistenta pro Android. Rozumí česky a nastaví i budík
Jakub Čížek
Mobilní aplikaceAndroidSeznam.cz
Nové mapy Google: Česko vypadá, jako by bylo kdesi na ruské Sibiři
Jakub Čížek
Mapy GoogleMapy