Vedci z Nankinskej univerzity oznámili, že sa im po prvý raz podarilo teleportovať kvantový bit – tzv. qubit – do pevnej pamäte kompatibilnej s bežnou infraštruktúrou. Ide o prelomový moment v oblasti kvantového internetu, ktorý by v budúcnosti mohol nahradiť klasické dátové prenosy. Tento výsledok publikoval tím v magazíne Nature Photonics, pričom vedci tvrdia, že „systém je plne integrovaný s 1,5 μm pásmom používaným v optických vláknach“. Na tému upozornil Interesting Engineering.

Teleportácia prebiehala cez tzv. kvantovo prepojené páru fotónov. Jeden bol zaslaný do pamäťového zariadenia vyrobeného z erbium-dopovaného kryštálu, druhý zostal v laboratóriu. Pomocou Bellovho merania vedci preniesli kvantový stav z jedného miesta na druhé bez fyzického pohybu častice. Kvantová pamäť následne tento stav dokázala uložiť na 33 nanosekúnd, čo je síce krátko, ale v kontexte vývoja ide o zásadný krok.

Míľnik pre reálne použitie v sieťach

Najväčšou výhodou experimentu je, že prebiehal v pásme 1550 nm, ktoré sa používa v dnešných optických vláknach po celom svete. Nie je teda nutné vytvárať špeciálne vedenia či meniť infraštruktúru – rovnaké káble, ktoré dnes vedú internet do domácností, by jedného dňa mohli prenášať aj kvantové dáta.

Vedúci výskumu profesor Jianwei Wang dodáva: „Náš systém je prvým dôkazom, že kvantová teleportácia môže fungovať so všetkými komponentmi potrebnými pre nasadenie v reálnych telekomunikačných sieťach.“

Midjourney/Quantinuum

Čo to znamená pre bežného používateľa?

Pre laikov môže kvantová teleportácia znieť ako sci-fi, no v praxi to znamená extrémne bezpečný a okamžitý prenos dát. Kvantové siete sú totiž imúnne voči klasickému odpočúvaniu. Každý pokus o narušenie spojenia by kvantový stav zničil, čo okamžite odhalí pokus o prienik. V budúcnosti by tak kvantový internet mohol zabezpečiť komunikáciu medzi bankami, nemocnicami či vládnymi inštitúciami spôsobom, ktorý bude prakticky nemožné prelomiť.

Okrem bezpečnosti je tu aj rýchlosť. Kvantový prenos je teoreticky okamžitý, bez oneskorenia cez servery alebo prepínacie uzly. V praxi by takýto systém mohol priniesť reakčné časy vhodné pre kritické operácie, od riadenia letovej prevádzky až po synchronizáciu dátových centier na rôznych kontinentoch.

Prvý stavebný kameň kvantového internetu

Na vytvorenie kvantového internetu nestačí len samotná teleportácia. Kľúčové budú tzv. kvantové opakovače. Práve ukladanie qubitov do pamäte, ako sa to podarilo čínskemu tímu, je prvým krokom k ich vývoju. Ak sa podarí predĺžiť čas uchovávania dát a zvýšiť efektivitu, bude možné budovať dlhé a stabilné kvantové spojenia.

Zatiaľ je teleportácia stabilná len na niekoľko nanosekúnd, no ďalšie generácie pamätí by mali ponúknuť rádovo vyššiu výdrž. Vedci hovoria aj o škálovateľnosti. Ak sa technológia podarí miniaturizovať a integrovať do bežných modulov, mohla by sa objaviť aj v komerčných riešeniach.

Tento úspech ukazuje, že kvantová komunikácia už nie je len teóriou. Funguje v laboratóriu, je zlučiteľná s dnešnými káblami a otvára úplne novú kapitolu vo vývoji bezpečných sietí.

Čítajte viac z kategórie: Novinky