Průlom ve světě kvantového internetu
Výzkumníci z Chicagské univerzity objevili způsob, jak uchovat a přenášet kvantovou informaci mnohem déle prostřednictvím běžných optických vláken. Tím se přiblížila realita kvantového internetu, který by mohl spojit celé kontinenty.
Vývoj kvantových počítačů
Kvantové počítače jsou v současnosti ve fázi intenzivního vývoje, avšak v budoucnu bude klíčové, aby byly schopny se mezi sebou vzájemně propojit. Hlavním problémem je, že kvantová informace je extrémně křehká a rychle zaniká, což umožňuje její přenos pouze na krátké vzdálenosti. Dosud bylo možné využívat kvantové spojení maximálně na několik kilometrů.
Proč je to tak obtížné?
V běžném počítači se používají bity, tedy nuly a jedničky. V kvantovém počítači se operuje s qubity, které mohou existovat současně jako nula i jednička. Tento princip umožňuje provádět různé výpočty zároveň, ale také činí kvantové počítače citlivějšími na rušení.
Qubity velmi rychle ztrácejí své speciální kvantové vlastnosti vlivem vibrací, tepla nebo elektromagnetického šumu z okolí. Vědci nazývají čas, po který qubit zůstává stabilní, „koherentní čas“. Čím delší je tento čas, tím dále můžete signál přenášet předtím, než se stane nepoužitelným.
Na vzdálenost tisíců kilometrů
Výzkumníci ke zvládnutí této výzvy použili vzácný zemní kov erbium, které vysílá světlo v přesně té vlnové délce, kterou již používáme pro běžný internetový provoz prostřednictvím optických vláken. S jeho pomocí vytvořili krystaly, které jsou mnohem méně citlivé na rušení.
Qubity v tomto materiálu zůstávají stabilní déle než 10 milisekund. I když se to může zdát krátké, v kontextu kvantové technologie se jedná o obrovský pokrok. Je to totiž dostatečně dlouho na to, aby informace putovala stovky nebo dokonce tisíce kilometrů prostřednictvím optických vláken.
Co to znamená?
Funkční kvantový internet by umožnil komunikaci, kterou by skutečně nebylo možné odposlouchávat. Zákony kvantové mechaniky totiž zaručují, že každý pokus o sledování naruší signál. Kromě toho by také otevřel cestu k distribuovanému kvantovému výpočtu, což by znamenalo, že kvantové počítače po celém světě mohou navzájem spolupracovat. Tato technologie však zatím není zralá pro každodenní použití. Můžeme ji považovat za první krok z mnoha směrem k funkčnímu kvantovému internetu.
