Vědci dosáhli kvantové teleportace informací prostřednictvím optických kabelů, což bylo dříve považováno za nemožné. Nyní by tato technologie mohla vést ke vzniku kvantového internetu, superrychlého a bezpečnějšího způsobu komunikace, který by nevyžadoval novou infrastrukturu.
Mohla by totiž mimo jiné umožnit sdílení dat v tak bezpečném formátu, který by za dnešních podmínek s klasickými počítači prostě nikdy nebyl možný, a mohla by také integrovat kvantové technologie do stávajících sítí.
Kvantové informace se mohou pohybovat v přeplněných sítích z optických vláken
To v zásadě závisí na kvantovém provázání, kdy se dvě částice spojí bez ohledu na to, jaká je mezi nimi vzdálenost. Zde jedna částice okamžitě ovlivní stav druhé tak, že se částice nemusí fyzicky přenášet, aby navázaly své působení.
V dřívějších dobách byl tento jev omezen na pečlivě kontrolované laboratorní podmínky, ale výzkum Northwesternské univerzity ukazuje, že jej lze snadno převést na běžné optické sítě, které se již používají pro každodenní internetový provoz.
Optické komunikace tvoří hlavní strukturu moderní telekomunikace, v níž se data přenášejí pomocí světla. Klasická komunikace potřebovala mnoho fotonů (paketů světla), zatímco kvantová komunikace je ovlivněna pouze jediným fotonem, a proto je značně křehká a snadno narušitelná.
Byla to obrovská nuda, protože tyto fotony by nechtěly existovat vedle současného hustého provozu na stávajících optických kabelech, podobně jako když se jízdní kolo snaží proplést dálnicí plnou kamionů. Nicméně v kombinaci se správnými vlnovými délkami „stačilo málo“ a měli správné speciální filtry pro redukci šumu, vědci dokázali dostat kvantovou informaci přes – nakonec teleportovanou zprávu na místo určení.
Velký skok v oblasti bezpečnosti
To, co dává do budoucna kvantové teleportace nejpodstatnější vhled, je skutečnost, že se díky ní vyvinou ultrabezpečné komunikační systémy. Na rozdíl od klasické komunikace, kterou lze zachytit nebo hacknout, jsou kvantové informace chráněny před všemi těmito druhy chaosu díky principům kvantové mechaniky.
Jakýkoli pokus o měření nebo pozorování kvantového stavu informace vede k jejímu úplnému narušení, takže žádný odposlech není nikdy možný. To znamená, že kvantová teleportace zcela změní standardy bezpečného přenosu dat, protože je bezprecedentní v oblasti ochrany soukromí, od finančních transakcí až po důvěrnou komunikaci. Kvantová teleportace bude také znamenat řádově rychlejší přenosy dat.
Zatímco klasická komunikace vyžaduje k přenosu časově omezených dat světlo, kvantová teleportace bude virtuálně přenášet zdroj a cíl informace, omezené pouze fyzikální rychlostí systému. Tato budoucnost by mohla umožnit rychlejší a efektivnější komunikační sítě schopné zpracovávat obrovské objemy dat rychlostí, která daleko přesahuje všechny dnešní možnosti.
Velká kvantová revoluce
Nejslibnějším aspektem tohoto průlomu je možnost, že by jednoho dne mohl integrovat kvantovou komunikaci do stávajících, klasických sítí. Vytváření zcela nových infrastruktur pro kvantovou komunikaci se vždy zdálo neproveditelné kvůli vysokým nákladům a technickým výzvám.
Nicméně nová technika kvantové teleportace umožňuje soužití kvantových a klasických sítí a sdílení stejné infrastruktury optických vláken. Namísto nutnosti kompletní přestavby současné internetové infrastruktury tak lze kvantové sítě navrstvit na již existující systémy, což by nesmírně snížilo náklady a složitost implementace.
Tým ze Severozápadní univerzity má také v úmyslu rozšířit své experimenty na ještě větší vzdálenosti pro použití několika párů entanglovaných fotonů, aby se dále zlepšila bezpečnost a účinnost přenosu dat. Vědci také plánují přenést svou technologii do skutečných podzemních datových dálnic s vlastními podzemními optickými kabely jako krok k tomu, aby kvantová komunikace byla použitelná pro každodenní použití.
Nedávné pokroky v oblasti kvantové teleportace posilují inspiraci pro kvantový internet. Ten prokázal, že kvantová informace může ovlivňovat standardní telekomunikační linky z optických vláken. Vysoký příslib bezpečnosti a nová forma vysokorychlostní komunikace způsobí revoluci v telekomunikacích i výpočetní technice a nastolí nový věk celosvětové konektivity.