Vedci teleportujú častice už aj mimo laboratória

Kvantová teleportácia sa konečne presunula z laboratória aj do reálneho sveta. Dvom nezávislým tímom vedcov sa úspešne podarilo poslať informáciu niekoľko kilometrov cez optický kábel. Teleportácie boli uskutočnené v Calgary v Kanade a v Hefei v Číne.

Pokusy ukázali, že teleportácia je nielen reálna a uskutočniteľná, ale raz by nám mohla zaistiť nehacknuteľnú kvantovú komunikáciu medzi mestami, možno aj kontinentmi.

foto:news.softpedia.com

Kvantová teleportácia závisí na zvláštnom fyzikálnom fenoméne – kvantovej previazanosti. V jednoduchosti to znamená, že dve častice sú neoddeliteľne spojené. Meranie stavu jednej častice, okamžite ovplyvní stav druhej, pričom nezáleží na tom, ako ďaleko sú od seba vzdialené. Einstein túto vlastnosť prezýval „záhadnou reakciou na dlhú vzdialenosť“.

Vďaka tejto vlastnosti, umožňuje kvantová teleportácia previezť kvantový stav jednej častice na svojho partnera. Nezáleží na vzdialenosti medzi nimi ani na tom, či sú fyzicky prepojené. Nejde však o teleportáciu typu Startrek. Týmto štýlom môžu byť zatiaľ premiestňované iba dáta, nie hmota.

Tieto posledné úspešné experimenty sa od seba jemne odlišujú v nastavení, aj vo výsledkoch. Čo majú spoločné je, že sú schopné teleportovať informáciu sieťou optických káblov. Len si predstav zašifrovanú správu, ktorá môže byť interpretovaná iba pokiaľ poznáš stav previazanej častice.

V skutočnosti sa podarilo uskutočniť teleportáciu už v roku 2012. Vedci z Rakúska poslali dáta za použitia laserov na vzdialenosť 143km medzi Kanárskymi ostrovmi. V praxi však táto technológia nie je natoľko využiteľná ako optické káble.

foto:phys.org

Novinár a autor Anil Ananthaswamy v New Scientist zjednodušene vysvetlil celý proces na príklade s troma aktérmi – Alica, Bob a Charlie.

Alica si chce vymeniť kryptografický kľúč s Bobom. Najprv Alica pošle časticu (A) Charliemu. Bob zatiaľ vytvorí pár prepojených častíc (B a C), B pošle Charliemu a C si nechá. Charlie má obe – A aj B a zmeria ich tak, že už nebude možné ich rozlíšiť. To spôsobí, že kvantový stav Alicinej častice A bude prenesený do prepojenej častice C, ktorú má Bob.

Takže kvantový stav Alicinej častice nakoniec skončí v Bobovej častici, cez „prestupnú stanicu“ Charlie.

foto:sciencealert.com

Táto technológia je zatiaľ doslova „v plienkach“. Vedcom z Číny a Kanady sa podarilo uskutočniť kvantovú teleportáciu iba do vzdialenosti 10 míľ za pomoci optických káblov, ktoré sa na štandardnú komunikáciu nepoužívajú. Aj objem dát, ktorý preniesli je zatiaľ veľmi malý.

„Tieto dva experimenty by mohli byť míľnikom na ceste za dlhodobým cieľom – postaviť káblovú kvantovú internetovú sieť, ktorá bude prepájať veľké mestá,“ tvrdí Johannes Kofler z Inštitútu kvantovej optiky Max Plancka v Mníchove.

zdroj:sciencealert.com zdroj titulnej fotografie:newscientist.com