Dosežena kvantna teleportacija z 90-odstotno natančnostjo na razdalji 44 km

Kvantna teleportacija
Odkrivamo kvantni svet

Znanstveniki se približujejo temu, da bi omogočili izjemno varen, super hiter kvantni internet. Zdaj so lahko »teleportirali« visokokakovostne kvantne informacije na 44 kilometrov razdalje.

Ohranitev natančnosti podatkov in razdalja prenosa sta ključnega pomena pri gradnji delujočega kvantnega interneta. Napredek na katerem koli od teh področij pa je razlog za navdušenje tistih, ki gradijo naše komunikacijsko omrežje naslednje generacije.

V zdajšnjem primeru je ekipa s svojimi kvantnimi informacijami dosegla več kot 90-odstotno stopnjo natančnosti podatkov in jih poslala po obsežnih optičnih omrežjih, podobnih tistim, ki predstavljajo hrbtenico našega obstoječega interneta.

»Nad temi rezultati smo navdušeni,« pravi fizik Panagiotis Spentzouris iz laboratorija za fiziko in pospeševalnika delcev Fermilaba s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo (Caltech).

»To je ključni dosežek na poti do gradnje tehnologije, ki bo na novo opredelila naše globalno komuniciranje.«

Kubit – Kvantni bit

Kvantna internetna tehnologija uporablja kubite; neizmerjene delce, ki ostanejo suspendirani v mešanici možnih stanj, kot vržena kocka, ki se še ni ustavila na enem od polj.

Kubiti, ki se med seboj spoznajo, imajo svojo identiteto »prepleteno« na načine, ki postane znana, ko so končno izmerjeni. Predstavljaj si te zapletene kubite kot par kock – čeprav lahko vsaka pristane na poljubnem številu, bosta obe zagotovo dodajali vrednost, ne glede na to, kako daleč sta narazen. Podatki na enem mestu takoj odražajo podatke na drugem mestu.

S pametnim dogovorom zapletanja treh kubitov je mogoče prisiliti stanje enega delca, da s pomočjo medsebojno prepletenega partnerja sprejme »met kocke« drugega. V kvantni deželi to izgleda tako, kot da en delček spremenimo v drugega in v trenutku teleportiramo svojo identiteto na daljavo.

Preplet mora biti določen na začetku, nato pa ga je potrebno vzdrževati, ko so kubiti poslani na njihov končni cilj prek optičnih vlaken (ali satelitov).

Zaradi nestabilne, občutljive narave kvantnih informacij je oddajanje prepletenih fotonov na daljše razdalje brez motenj zapleteno. Daljša optična vlakna preprosto pomenijo več možnosti, da šum zmoti zapletena stanja.

Skupno so se dolžine vlaken, ki se uporabljajo za usmerjanje vsakega kubita, povečale na 44 kilometrov in postavile novo mejo, kako daleč lahko pošiljamo zapletene kubite in jih še vedno uspešno uporabljamo za teleportiranje kvantnih informacij.

Nikoli prej ni bilo dokazano, da bi delali na tako veliki razdalji s tako natančnostjo, kvantno omrežje u velikosti mesta pa približa resničnosti – čeprav je pred nami še veliko let dela.

»S to demonstracijo začenjamo postavljati temelje za izgradnjo metropolitanske kvantne mreže na območju Chicaga,« pravi Spentzouris.

Kvantno prepletanje in teleportacija podatkov je zapletena znanost

Niti strokovnjaki ne razumejo popolnoma, kako bi ju na koncu lahko uporabili v kvantnem omrežju. Vsak dokaz takšnega koncepta, ki ga dobimo, nas nekoliko približa uresničitvi takšne mreže.

Poleg obljube velikega povečanja hitrosti in komputacijske moči bi bil tudi kvantni internet izjemno varen – vsak poskus vdora bi bil praktično nemogoč. Zaenkrat znanstveniki menijo, da bodo kvantna internetna omrežja delovala kot posebna razširitev klasičnega interneta in ne kot popolna zamenjava.

Raziskovalci se kvantnih internetnih problemov lotevajo z vseh različnih zornih kotov, zato boste v študijah videli različne razdalje – vsi ne merijo iste tehnologije z isto opremo, da bi preizkusili enake standarde.

Zaradi česar je ta študija posebna, sta natančnost in oddaljenost teleportacije s kvantnim zapletom, pa tudi uporabljena oprema, vzeta tako rekoč, s trgovinskih polic. Teoretično bi moralo biti razmeroma enostavno razširiti to tehnologijo s pomočjo strojne opreme, ki jo že uporabljamo.

»Zelo smo ponosni, da smo dosegli ta mejnik na področju trajnostnih, visoko zmogljivih in razširljivih sistemov kvantne teleportacije,« pravi fizičarka Maria Spiropulu iz Caltecha.

»Rezultati se bodo še izboljšali z nadgradnjo sistema, ki naj bi ga dokončali do drugega četrtletja 2021.«

Alen Krapež
+ objave

Journo, F1 and movie lover. Fight me on TW:)

1 COMMENT

  1. Buh nas obvarji. Če se nam bo takšn; v fotevih, gvoboko pod kovtram – gnoj rastevovadiv, bo pa ja civ svit smrdev !
    A se nabi rajši strpevi do obdobja od pustne sobote pa do pepevnične sride, saj nas kanijo spet, kakar ob konci bivšega tavžntvetja – z gramofonskoj jegvoj infat.
    Od vekomaj ja pa znano, da ševe fovkvorna mančaft prave znanstvenične zakvučke in spoznaja, za živino noj omvadino doprinese.
    Triba bo v štacunah komijam in v oštarijah birtam naznanit, da naj pridejo stranke ino kupci z nakupovavnimi vozekami – računavnilami – tevefoni in tabevami v povorko in na karnevav, da nabomo Svovenci še naprej edini, katiri na vse pretage navzgur bremzajo. PrmojKoroški.

LEAVE A REPLY

Please enter your name here
Please enter your comment!

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.