Kvantová teleportace na 44 kilometrů. Američané zprovoznili základní princip kvantového internetu

  • Vědci úspěšně vyzkoušeli kvantovou teleportaci na vzdálenost 44 km
  • Experiment je dalším krůčkem na cestě ke kvantovému internetu
  • Ač technologie vypadá jako ohýbání reality, skutečně funguje

Vědci z Kalifornského technologického institutu, NASA Jet Propulsion Laboratory a Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) zřídili dvě testovací pracoviště vybavená nejmodernějšími kvantovými zařízeními. Jejich cílem bylo otestovat teleportování kvantových informací na vzdálenost 44 kilometrů.

Odborná práce „Teleportation Systems Toward a Quantum Internet“, publikovaná v časopise PRX Quantum, poprvé obsahuje teoretický model experimentálního zapojení. Výsledky výzkumu představují důležitý krok při budování kvantového internetu budoucnosti, který by znamenal převrat v oblasti zabezpečené komunikace, ukládání dat, přesného snímání a výpočetní techniky.

Další krůček na dlouhé cestě

V kvantovém internetu jsou informace uložené v qubitech nebo též kvantových bitech, což je kvantový ekvivalent počítačových bitů. Zatímco jeden bit může nabývat pouze dvou hodnot – jedna, nebo nula – qubit může kromě hodnot 0 a 1 nabývat i takzvané „superpozice“.

V takovém případě konkrétní hodnotu nabude až v okamžiku měření a může například nabývat hodnoty 0 i 1 současně. Do určité míry tuto vlastnost popisuje myšlenkový experiment z roku 1935 známý pod označením Schrödingerova kočka.

Informace v kvantovém internetu mají být přenášeny, respektive teleportovány na velké vzdálenosti prostřednictvím kvantového zapletení či provázání. To je jev, při kterém dvě částice vzájemně interagují, ačkoli je od sebe odděluje obrovská vzdálenost.

Klíčovým rysem kvantových sítí je jejich přesnost neboli kvalita teleportace, která charakterizuje, nakolik odpovídá teleportovaný qubit svému originálu. V nové studii byla kvantová teleportace provedena s přesností více než devadesát procent.

„Jsme velmi hrdí na to, že jsme dosáhli tohoto milníku udržitelných, velice výkonných a škálovatelných kvantových teleportačních systémů,“ říká profesorka fyziky a vedoucí výzkumného programu Maria Spiropulu. „Výsledky budou dále vylepšeny upgradem systému, jehož dokončení očekáváme do druhého čtvrtletí roku 2021.“ Vysoká přesnost je důležitá zejména pro kvantové sítě určené k připojení pokročilých kvantových zařízení.

Okénko do budoucnosti

Měření byla provedena na zkušebních stanovištích Kalifornského technologického institutu a Fermi National Accelerator Laboratory vybavených teleportačními systémy. Tato jedinečná testovací síťová zařízení využívají nejmodernější detektory, jež nabízejí téměř autonomní sběr, kontrolu, monitorování, synchronizaci a analýzu.

Teleportační systémy, které jsou kompatibilní se stávající telekomunikační infrastrukturou a nově vznikajícími zařízeními pro kvantové zpracování a ukládání dat, představují významný krok směrem k praktickému kvantovému internetu.

Sítě FQNET a CQNET se v současné době používají ke zlepšení přesnosti a rychlosti distribuce s důrazem na složité kvantové komunikační protokoly. Sítě jsou pro účely výzkumu a vývoje přístupné odborníkům napříč obory. Slouží jak základní kvantové informatice, tak pro vývoj pokročilých kvantových technologií.

Světlou budoucnost této technologie předpovídá americký fyzik a současný prezident Kalifornského technologického institutu Thomas Felix Rosenbaum: „Působivá demonstrace kvantové teleportace v realistických podmínkách realistickými rychlostmi nás přibližuje k využívání výhod kvantového provázání v kvantových sítích.“

Základem je teleportace

Použité teleportační systémy navrhli, zkonstruovali a zprovoznili experti v rámci programu Intelligent Quantum Networks and Technologies (IN-Q-NET). Ten byl zahájen v roce 2017 a podílí se na něm vědci z celé řady institucí a firem.

Kvantová teleportace je jedním z jevů kvantové fyziky. Jde o přenos stavu mezi částicemi na velké vzdálenosti. Nejedná se ovšem o transport částic jako takových – přenáší se pouze jejich kvantový stav. Částice, mezi kterými dochází k přenosu, musí být kvantově provázané.

Na projektu pracují odborníci na fyziku, kvantovou optiku, kvantovou informatiku a z řady dalších oborů. Spolupracují na něm i vědci z jiných institucí – například z Univerzity v Calgary, Harvardu či telekomunikační společnosti AT&T.

Na další stránce se dozvíte více o dosavadních úspěšných experimentech, možnostech praktického využití a dalších zajímavých věcech.

Diskuze (76) Další článek: Vy a počítač: Používáte centrum upozornění ve Windows 10?

Témata článku: Technologie, Vesmír, Budoucnost, Internet, Výzkum, USA, Fyzika, Experiment, Kvantové počítače, Teleportace, Jet Propulsion Laborator, Realita, Foton, Zapletení, Univerzita, Charakteristika, Calgary, American, Harvard, Částice, Vzdálenost, Schrödinger, University of Chicago, Kvantum



Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

**Meta má zjednodušit pravidla a být ke všem spravedlivá **Facebook s Instagram věnují samostatný odstavec bradavkám **Pravidla ale neřeší nebinární, transsexuální a intersexuální osoby

Petr Urban
InstagramFacebookSociální sítě
Všichni žijeme v Bublině. Je velká 1000 světelných let a magnetizovaná

Všichni žijeme v Bublině. Je velká 1000 světelných let a magnetizovaná

** O bublinách v galaxiích toho víme jen velmi málo ** Theo O’Neill a jeho kolegové se to snaží zlepšit ** Zmapovali magnetická pole naší Lokální Bubliny

Stanislav Mihulka
Astronomie
U filipínského ostrova Luzon se na obloze objevilo něco neznámého. Mohla by to být nová čínská vzducholoď

U filipínského ostrova Luzon se na obloze objevilo něco neznámého. Mohla by to být nová čínská vzducholoď

** Na internetu se objevily snímky něčeho, co by mohla být vzducholoď určená k dlouhodobým letům ve velkých výškách ** Tento objekt se pohyboval v blízkosti západního pobřeží filipínského ostrova Luzon ** Vzhledem k okolnostem by mohlo jít o moderní čínskou vojenskou vzducholoď

Stanislav Mihulka
VzducholoďVojenství
Nabíjíte jen jednou za týden. Tomuto smartphonu pomáhá k nadstandardní výdrži rekordní kapacita baterie

Nabíjíte jen jednou za týden. Tomuto smartphonu pomáhá k nadstandardní výdrži rekordní kapacita baterie

** Do prodeje se brzy dostane telefon, který dobijete jednou za týden ** Vděčí za to rekordně velké kapacitě baterie ** 22 000 mAh v mobilu, to dodnes zatím nikdo neměl

Martin Chroust
MIL-STD 810Zvýšená odolnost
Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

** Lidstvo se připravuje na kolonizaci Měsíce ** Jednou ze základních surovin, bez nichž se na naší přirozené družici neobejdeme, je nepochybně kyslík ** Kde ho vzít?

Stanislav Mihulka
KolonizaceMěsícO2
Šedý trh s předplatným se vymyká kontrole. Spotify, Netflix nebo Disney+ můžete mít doslova za pár korun

Šedý trh s předplatným se vymyká kontrole. Spotify, Netflix nebo Disney+ můžete mít doslova za pár korun

** Sdílení účtů mezi kamarády je jen začátek ** Dnes letí nákupy předplatných v Indii nebo na Aliexpressu ** Superlevné „netflixy“ ale mohou nakonec spíš škodit

Lukáš Václavík
PředplatnéNetflixSpotify