Prelomový úspech: Vedci teleportovali informáciu medzi dvomi kvantovými čipmi

Vedcom z Technickej Univerzity v Dánsku a ich kolegom z Univerzity v Bristole sa podaril prelomový experiment, ktorý môže priniesť kvantový internet. Medzi dvomi kvantovými čipmi sa im totiž podarilo preniesť informáciu technikou kvantového previazania, informuje portál DailyMail.

Informácie medzi dvoma čipmi boli doslova „teleportované“, pretože ich prenos prebehol bez akéhokoľvek elektrického alebo fyzikálneho kontaktu. Kvantové previazanie je fyzikálny jav, ktorý nastáva, keď skupina častíc vznikne alebo spolu interaguje spôsobom, ktorý vylučuje, aby ich kvantové stavy boli popísané nezávisle.

Tento proces umožňuje okamžitý prenos informácie na veľké vzdialenosti. Kvantová teleportácia sa skúma už od minulého storočia, pričom len tesne pred prelomom tisícročí sa podarilo vykonať pokus, kedy sa v laboratóriu podarilo teleportovať fotóny UV žiarenia. Až v roku 2016 sa podarilo vykonať vôbec prvý úspešný test mimo laboratória, kedy sa kvantovou teleportáciou podarilo premiestniť časticu na vzdialenosť 143 kilometrov. O rok na to sa vedcom podarilo teleportovať fotón zo Zeme na orbitálnu dráhu. Nejde však o teleportáciu, ako môžme vidieť vo filmoch.

Čo je kvantová teleportácia?

Zrejme každý z nás pozná pojem bit. Ide o základnú jednotku informácie, ktorá nadobúda hodnotu 0 alebo 1. Prvýkrát sa tento termín použil v roku 1948 a bit a jeho násobky sa používajú dodnes. Okrem bitu poznáme aj qubit, čo je jednotka kvantovej informácie odvodená od klasického bitu. Okrem hodnoty 0 a 1 dokáže nadobudnúť aj obe hodnoty naraz. Ide o stav známy aj ako superpozícia.

Aby kvantová teleportácia prebehla, sú potrebné dva rovnaké objekty. Jeden ostáva na rovnakom mieste a druhý bol v tomto prípade vyslaný na orbitálnu dráhu, kde sa nachádzal satelit Micius. Premiestnený objekt pritom nesie rovnakú informáciu ako ten pôvodný (ktorý je pri teleportácii zničený) a teleportovaná častica je teda len akousi kópiou. Jav sa nazýva aj kvantové zauzlenie, kedy sú dve kvantové častice vzájomne prepojené, takže jedna odhalí vlastnosti tej druhej bez ohľadu na to, ako ďaleko sú od seba vzdialené.

Zobraziť celú galériu (1)

University of Bristol, schéma kvantového čipu

Najnovší prelomový projekt spočíval vo vytvorení dvoch čipov, ktoré dokázali generovať ľahké častice, v tomto prípade to boli fotóny. Tieto čipy následne využívali kvantové previazanie medzi fotónmi a merania zistili, že zmena stavu fotónov na jednom čipe skutočne okamžite mení stav fotónu na druhom. Tím dokázal demonštrovať kvantové previazanie s úspešnosťou 91 %, informuje NewAtlas. Čipy dokážu generovať a manipulovať s časticami svetla v rámci programovateľných obvodov a prostredníctvom nich kódujú alebo spracovávajú kvantové informácie vo svetle.

Kvantové prepojenie, alebo teda aj teleportácia, ak tento proces tak môžeme nazvať, je dôležitým prvkom pre kvantové počítače a kvantovú komunikáciu všeobecne. Vytvorenie spojenia medzi dvomi čipmi v laboratórnych podmienkach však bolo podľa správ veľmi náročné, no doteraz sa jedná o jeden z najúčinnejších procesov pri posielaní kvantových informácií. Vedcom sa pri experimente podarilo preukázať viacero kľúčových funkcií potrebných na vytvorenie kvantového internetu, ktorými sú napríklad „swappovanie“ či proces zahŕňajúci fotónové stavy.

Čítajte viac z kategórie: Novinky