Kvantový internet je bližšie k realite. V kľúčovom teste vedci dokázali niečo, čo bolo doteraz nemožné

Kvantový internet sa stáva opäť čosi reálnejším. Vedci z Leibnizovej univerzity v Hannoveri v Nemecku totiž priniesli sľubný náznak riešenia, ktoré by mohlo spojiť kvantové a klasické siete. Presnejšie sa vedcom v novej štúdii publikovanej v žurnále ScienceAdvances, podarilo preniesť kvantovú informáciu a klasické dáta cez jedno optické vlákno. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Zdieľali rovnaký frekvenčný kanál

Kvantová komunikácia si vyžaduje prenos previazaných fotónov, ktoré sú v krehkom vzájomnom vzťahu. Tieto fotóny sa musia prenášať oddelene od klasických dátových vĺn, čo komplikovalo ich prenos cez rovnaké optické vlákna. Vedúci projektu, fyzik Michael Kues, vysvetľuje, že použili špeciálnu techniku nazývanú serrodyne, ktorá upravuje fázu signálov v optickom vlákne, aby kvantové a klasické dáta mohli zdieľať rovnaký frekvenčný kanál bez vzájomného rušenia.

Rübeling et al., Science Advances, 2024

Ide o prvý prípad, keď vedci úspešne preniesli previazané svetelné vlny spolu s klasickými dátami cez rovnaký frekvenčný kanál. Pretože optické vlákna už tvoria chrbticu nášho internetu, tento prielom by mohol urýchliť zavádzanie kvantových technológií.

Kvantový internet

Prenos dát pomocou kvantového internetu prebieha medzi dvomi fyzicky oddelenými procesormi. Prenos informácie zabezpečuje kvantové previazanie častíc, väčšinou fotónov. Kým klasický bit nadobúda len jeden z dvoch možných stavov 0 alebo 1, kvantový bit sa dokáže nachádzať v oboch naraz.

Pixabay

Pozorovanie stavu qubitu má za následok kolaps jeho vlnovej funkcie, vďaka čomu je možné zistiť, či komunikáciu nešpehuje tretia strana. Dôležitá je však práve hodnota qubitu počas merania. Dva previazané kvantové bity totiž zdieľajú niektoré svoje vlastnosti, ktoré je možné pozorovať na oboch koncoch siete a zmena stavu jednej takejto častice znamená okamžitú zmenu aj jej párovej častice.

Ak sa takáto technológia ukáže ako efektívna a finančne únosná, dokáže spôsobiť zásadnú revolúciu v oblasti presných meraní, výpočtovej techniky, ukladaní dát či dokonca v komunikácii, ktorú vie kvantový internet spraviť oveľa bezpečnejšou.

Od dokonalosti má ďaleko

Výzvy však stále pretrvávajú. Výskumníci pracujú na tom, aby kvantová informácia mohla byť prenášaná na väčšie vzdialenosti bez narušenia a zároveň hľadajú spôsoby, ako riadiť prevádzku v hybridných sieťach. Ak sa nám podarí zaviesť kvantový internet, prinesie to neprekonateľnú vrstvu bezpečnosti—dáta, ktoré sa rozpadnú, ak by sa ich niekto pokúsil odchytiť.

Leibniz University Hannover

„Náš experiment ukazuje, ako môže praktická implementácia hybridných sietí úspešne fungovať,“ hovorí Kues. Táto štúdia je dôležitým krokom k realizácii internetu budúcnosti, kde budú kvantová a klasická komunikácia koexistovať a otvárať nové možnosti v oblasti bezpečnosti a výkonu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky