Internet | Kvantové počítače

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

Témata článku: Technologie, Vesmír, Budoucnost, Internet, Výzkum, USA, Fyzika, Experiment, Kvantové počítače, Teleportace, Foton, University of Chicago, Univerzita, Harvard, Calgary, Vzdálenost, Částice, Realita


Určitě si přečtěte

Apple Macbook Air M1: testujeme výkon, výdrž, a hlavně kompatibilitu aplikací [průběžně aktualizováno]

Apple Macbook Air M1: testujeme výkon, výdrž, a hlavně kompatibilitu aplikací [průběžně aktualizováno]

** Testujeme Apple Macbook Air s procesorem M1 ** Zajímá nás nejen výkon, ale zejména kompatibilita aplikací ** Článek je průběžně doplňován na základě vašich dotazů

Jiří Kuruc | 206

Jiří Kuruc
Apple
Google není jen vyhledávač: 15 užitečných funkcí, o kterých možná ani nevíte

Google není jen vyhledávač: 15 užitečných funkcí, o kterých možná ani nevíte

** Google umí kromě vyhledávání i spoustu dalších věcí ** Vybrali jsme více než 15 užitečných funkcí a schopností ** Stačí zadat do vyhledávače ta správná klíčová slova

Karel Kilián | 21

Karel Kilián
TipyVyhledávačeGoogle
Šéf Spotify: Budeme zdražovat. Náš obsah se zlepšil
Markéta Mikešová
PředplatnéSpotify
AMD uvádí grafické karty Radeon RX 6800, 6800 XT a 6900 XT. Útočí přímo na modely od Nvidie

AMD uvádí grafické karty Radeon RX 6800, 6800 XT a 6900 XT. Útočí přímo na modely od Nvidie

** AMD představilo tři nové grafické karty ** Všechny s architekturou RDNA2, kterou používají i PS5 a Xbox Series ** Karty útočí přímo na GeForce RTX 3000

Karel Javůrek | 78

Karel Javůrek
Radeon RX 6000Grafické kartyAMD