Hoci potenciál kvantových počítačov je v mnohých ohľadoch nepredstaviteľný, ich realizácia čelí významnej prekážke – krehkej povahe kvantovo previazaných častíc, ktoré ľahko podliehajú poruchám, čo obmedzuje spoľahlivý prenos informácií na veľké vzdialenosti. V novej štúdii publikovanej v žurnále Science Advances sa ale objavilo sa nové riešenie, ktoré dláždi cestu ku kvantovým sieťam. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Prevratné riešenie

Vedci v minulosti samozrejme prišli na spôsoby ako tieto prenosy aspoň čiastočne stabilizovať, čo zahŕňalo napríklad využívanie satelitov na prenos signálov cez vesmírne vákuum, či stabilizáciu optických vlákien. Vytvorenie spoľahlivej siete však vyžaduje viac než len prenos – je potrebné tiež vytvoriť jednotky alebo „opakovače“ schopné ukladať a načítavať kvantové informácie.

Teraz v tejto oblasti dosiahol významný úspech tím pod vedením kvantovej fyzičky Sarah Thomasovej z Imperial College London, ktorých inovácia spočíva v integrácii atómových spracovateľských uzloch (atomic processing nodes)a kvantových bodkách (quantum dots) kompatibilných s existujúcou telekomunikačnou infraštruktúrou, čoho výsledkom by mohla byť robustná kvantová sieť.

Čo sa týka samotných kvantových bodiek, ide o miniatúrne častice z polovodičového materiálu, ktoré sú  široko používané pre svoje vlastnosti súvisiace s absorbovaním a uvoľňovaním svetla. Kvantové bodky sa časo využívajú aj pri pri lekárskych zákrokoch na navádzanie chirurgov pri odstraňovaní nádorového tkaniva.

Táto kombinácia zariadení poskytuje podľa vedcov robustný a spoľahlivý mechanizmus na prenos kvantových informácií. Tento inovatívny systém predstavuje dôležitý krok smerom k budúcemu rozvoju kvantového internetu a môže hrať kľúčovú úlohu v ďalšom vývoji kvantových sietí.

Predchádzajúce pokusy čelili problémom kvôli nekompatibilným vlnovým dĺžkam medzi zdrojmi fotónov a pamäťovými uzlami. Thomasová a jej tím však túto prekážku prekonali tým, že navrhli pamäťový systém s veľmi širokým prenosovým pásmom, ktorý je kompatibilný s emisiami kvantových bodiek, pričom nedochádza k veľkému šumu, ktorý by mohol viesť k ich kolapsu.