Przełom w komputerach kwantowych. Uczeni teleportowali dane i to nie jest przenośnia
Uczeni w istocie teleportowali dane. Przenosili je między trzema węzłami, nie używając żadnego ośrodka, w tym przewodów czy eteru. Teleportacja kwantowa jest już nie tylko możliwa, ale może być wykorzystana na szerszą skalę.
Komputery kwantowe to jeden z największych informatycznych problemów, których jeszcze nie rozwiązano. W teorii takie komputery mają nieporównywalnie wyższą wydajność od tradycyjnych komputerów - różnica jest na tyle duża, że niemożliwe do złamania szyfry kryptograficzne to dla takich sprzętów pestka. Problem w tym, że nadal ich mocy nie udało się ujarzmić, czy nawet w pełni zrozumieć zjawisk za nią odpowiedzialnych.
Czytaj też:
Naukowcy z holenderskiej politechniki w Delft prowadzili badania nad kwantową siecią komputerową. To jeden z kluczowych elementów takiego komputera: kubity (odpowiedniki bitów, czyli jednostek informacji w tradycyjnym komputerze) do tej pory mogły być przenoszone między dwoma węzłami. Uczeni w toku swojej pracy odkryli, jak je teleportować w większą liczbę miejsc, de facto udowadniając, że możliwym jest przenoszenie danych kwantowych w relatywnie dowolne miejsce. Tak zwany kwantowy Internet jest możliwy.
Kwantowy Internet, czyli teleportacja danych. Kubity magicznie zmieniają swój stan
Teleportacja kwantowa, wedle swojej ścisłej definicji, to technika pozwalająca na przeniesienie stanu kwantowego na dowolną odległość z wykorzystaniem stanu splątanego. Informacja nie może być w ten sposób transmitowana z prędkością nadświetlną. Jest całkowicie bezpieczna: podsłuchanie teleportowanej wiadomości pogwałciłoby prawa mechaniki kwantowej. Innymi słowy, jeżeli informacja zmieni się w punkcie A, to również zmieni się w punkcie B, jeżeli oba systemy kwantowe są w stanie splątania.
Brzmi kosmicznie, ale samo w sobie nie jest niczym nowym dla nauki: pierwszej teleportacji kwantowej dokonano już w 1997 r. Problem w tym, że do tej pory owa teleportacja możliwa była wyłącznie między dwiema lokalizacjami. Uczeni z Delft dokonali przełomu i przeprowadzili ją między trzema węzłami. I, jak informują w dokumentacji swojej pracy opublikowanej w Nature, możliwe jest też dalsze poszerzanie sieci, czym zresztą aktualnie się zajmują.
Naukowcy wykorzystali system wakatu azotu, czyli syntetyczny diament użyteczny do wyłapywania elektronów. Zbudowali trzy takie systemu: Alice, Bob i Charlie. Następnie splątali elektrony w Alice i Bobie wysyłając do nich fotony, zapewniając im ten sam spin (moment pędu cząstki wynikający z jej natury kwantowej). Następnie uczeni przenieśli stan elektronu do jądra atomu węgla w Bobie, co zwolniło elektron Boba i umożliwiło splątanie go z Charliem. Naukowcy tym samym połączyli dwa splątania: Alice i Boba oraz Boba i Charliego, co z kolei pozwoliło na bezpośrednią teleportację danych z Alice do Charliego.
Węzły były oddalone od siebie o dwa metry, jednak naukowcy są przekonani, że ich odkrycie sprawi, że nawet w przewidywalnej przyszłości możliwe będzie teleportowanie danych na praktycznie dowolne odległości, z nieskończoną przepustowością i bez możliwości podejrzenia tych danych podczas transmisji. Czym dokładnie jest ta przewidywalna przyszłość? Tego jeszcze nie wiemy.
