Věda, technologie a vesmír nás nikdy nepřestanou udivovat. Vždy se objeví něco skličujícího. Vědci dosáhli toho, čemu říkáme kvantová teleportace, a shodou okolností je to první teleportace dosažená přes internet. Tento historický úspěch vyžadoval využití zapletených částic k okamžitému přenosu kvantové informace mezi dvěma místy.
Někdo by to mohl do jisté míry vnímat jako fiktivní krok, nicméně je to skutečné. Má významné důsledky pro komunikaci, kvantové počítače a naše chápání vesmíru. Vysvětlím, jak se to podařilo, co to znamená pro budoucnost a proč vesmír možná není takový, jak jsme si kdysi mysleli, že je nebo by mohl být.
Co je kvantová teleportace
Jen pro přehled a objasnění: schopnost přenášet kvantové informace, například přesný stav částice, z jednoho místa na druhé, aniž by se částice skutečně přemístila, se nazývá kvantová teleportace. Informace se „přenáší“ spíše pomocí kvantového provázání a dalších konceptů kvantové mechaniky.
Tato myšlenka se týká přenosu kvantových stavů, nikoli teleportace skutečných předmětů nebo osob jako ve sci-fi. Informace lze okamžitě sdílet na velké vzdálenosti bez fyzického přenosu díky jevu kvantového provázání, který je základem kvantové teleportace. Toho se vědci chopili, aby zpochybnili své studie a pochopili fungování vesmíru a komunikace.
Související článek
Jak vědci dospěli k novému pokroku
Některé, ne-li většina těchto vědeckých objevů a realizací je založena na fikci, příbězích nebo filmech, které rozpracovávají fungování vědy a její propojení s vesmírem. Nyní vědci a výzkumníci díky své zvědavosti některé z těchto fikcí uskutečnili. Profesor Prem Kumar, který má na starosti studium kvantové teleportace, řekl, že je nadšený, a uvedl, že je to vzrušující, protože nikdo si nemyslel, že je to možné.
Jejich přístup otevírá cestu ke sdílení společné infrastruktury optických vláken mezi kvantovými a klasickými sítěmi příští generace. K dosažení kvantové teleportace bylo nutné překonat obrovské technické překážky. Jádrem tohoto procesu je kvantové provázání, jev, při kterém se dvě částice stanou neodmyslitelně spojenými bez ohledu na vzdálenost.
„Teleportace“ informací je umožněna okamžitým odrazem změny stavu jedné částice ve druhé. V tomto průlomovém experimentu vědci poslali entanglované fotony mezi dvěma vzdálenými místy prostřednictvím optických kabelů. Výzkumníkům se podařilo dokázat, že informace lze přenášet bez fyzického pohybu hmoty, a to díky zaručení téměř úplné věrnosti přenosu kvantových stavů.
Důsledky kvantové teleportace pro výpočetní techniku a komunikaci
Kvantová teleportace by mohla zcela změnit způsob komunikace kvantových počítačů. Mohla by vytvořit základ pro celosvětovou kvantovou síť tím, že by usnadnila okamžitý přenos informací, což by umožnilo bezproblémové propojení kvantových počítačů. Aplikace, které byly dříve považovány za nedosažitelné, by taková síť umožnila, což by také výrazně zlepšilo zpracování dat a vyřešilo složité problémy.
Dalším důležitým využitím je bezpečná komunikace. S využitím myšlenek kvantové mechaniky zajišťuje kvantová teleportace naprosté bezpečí dat a odolnost proti jejich zachycení. To by mohlo způsobit revoluci v odvětvích, jako je národní bezpečnost, zdravotnictví a bankovnictví, protože by nabízelo neproniknutelnou techniku šifrování a mnoho dalších.
Kvantový internet je podle každého testu nevyhnutelný a výpočetním inženýrům poskytne zcela novou sadu nástrojů k měření, monitorování, šifrování a výpočtu naší reality jako nikdy předtím, aniž by museli vytvářet nový internet. Kvantového spojení mezi geograficky oddělenými uzly by bylo možné bezpečně dosáhnout kvantovou teleportací.
Mnoho lidí se však dlouho domnívalo, že specializovanou infrastrukturu pro přenos světelných částic nikdo nevybuduje. Správný výběr vlnové délky nás ušetří nutnosti budovat novou infrastrukturu. Kvantová a klasická komunikace mohou existovat vedle sebe, což se vědcům podařilo zjistit a dokázat nám to.