Výzkum kvantové teleportace na Univerzitě ve Stuttgartu
Výzkumníci z Univerzity ve Stuttgartu úspěšně teleportovali kvantové stavy mezi fotony z dvou vzdálených světelných zdrojů, což představuje zásadní pokrok směrem k praktickým kvantovým repeaterům.
Kybernetická bezpečnost v digitálním věku
Život online zůstává zranitelný, přičemž kyberzločinci mohou s rostoucí lehkostí přistupovat k finančním účtům nebo se vydávat za jednotlivce. Vzestup AI umožnil útočníkům provádět složitější a cílenější útoky.
Kvantová kriptografie jako potenciální řešení
Kvantová kriptografie se objevuje jako možné řešení. Tato metoda využívá základní principy kvantové fyziky k ochraně informací, což znemožňuje vnější straně zachytit data bez detekce. I přes to vývoj technologie potřebné pro funkční kvantový internet stále zahrnuje významné vědecké výzvy.
Pokrok v oblasti kvantových repeaterů
Tým na Institutu polovodičové optiky a funkčních rozhraní (IHFG) na Univerzitě ve Stuttgartu nyní hlásí důležitý krok vpřed v jedné z klíčových komponent této sítě: „kvantového repeateru“. Jejich zjištění byla publikována v odborném časopise.
Nanometrické polovodičové ostrůvky pro přenos informací
„Poprvé na světě jsme dokázali přenášet kvantové informace mezi fotony pocházejícími z různých kvantových teček,“ říká profesor Peter Michler, vedoucí IHFG. Abychom pochopili význam tohoto úspěchu, je užitečné si připomenout, jak funguje digitální komunikace. Ačkoli tato funguje na principech posloupnosti nul a jedniček, kvantová komunikace operuje na stejném konceptu, ale informace jsou neseny jednotlivými fotony.
Hlavní překážky pro kvantový internet
Praktický kvantový internet by závisel na optických vláknech, tak jako dnešní digitální sítě. Existuje však další velká překážka. Světlo může cestovat pouze určitou vzdálenost, než oslabne. Standardní datové signály je třeba obnoven každých 50 kilometrů optickým zesilovačem, což však nelze použít pro kvantovou komunikaci.
Rozvoj kvantových repeaterů jako uzlů pro přenos informací
Na základě tohoto jevy fyzici vyvíjejí kvantové repeatery, které obnovují kvantové informace předtím, než jsou absorbovány v optickém vlákně. Tyto repeaterové uzly by měly sloužit jako uzly pro kvantový internet. Nicméně, technické výzvy zůstávají značné.
Úspěšná teleportace mezi kvantovými tečkami
Tým na Univerzitě ve Stuttgartu uspěl v teleportaci stavu polarizace fotonu vycházejícího z jedné kvantové tečky na jiný foton ze druhé kvantové tečky. Tyto fotony se vzájemně ovlivňují a tvoří tak entanglovaný stav. To, co dává experimentu úspěch, byly „kvantové frekvenční převodníky“, které vyrovnávají zbytkové frekvenční rozdíly mezi fotony.
Budoucí výzvy a cíle
„Přenášení kvantových informací mezi fotony z různých kvantových teček je klíčovým krokem k překonání větších vzdáleností,“ říká Michler. Tým pracuje na dosažení větších vzdáleností a zvyšování současné úspěšnosti teleportace, která činí něco málo přes 70 procent.
„Snažíme se snížit tyto rozdíly zdokonalením výrobních technik polovodičů,“ dodává Strobel. „Dosáhnout tohoto experimentu bylo dlouhodobým cílem — tyto výsledky odrážejí roky vědeckého úsilí a pokroku.“ Vyhlídky na budoucnost ukazují na fascinující možnosti aplikací této technologie.
