Světový primát: Olomoučtí vědci kontrolovaně teleportovali kvantové bity

Základní buňkou rychlého kvantového internetu by se v budoucnu mohla stát kontrolovaná teleportace kvantových bitů. Tu teď jako první na světě experimentálně ověřili odborníci ze Společné laboratoře optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci a Fyzikálního ústavu AV ČR. Díky kontrolovanému přenosu kvantového stavu lze výrazně zrychlit tok informací v komunikační síti, a to i na velké vzdálenosti.

Výsledky práce olomouckých vědců byly zveřejněny v prestižním časopise Physical Review Letters. „Náš experiment otevírá možnosti pro kvantové komunikační sítě fungující na principu výměny kvantových stavů. Díky tomu bychom mohli v komunikačních sítích v budoucnu využít všechny výhody, které nám kvantová fyzika nabízí,“ uvedl člen vědeckého týmu Karel Lemr.

Teleportační trojúhelník

Základem experimentu je kontrolovaná teleportace kvantových bitů – tzv. qubitů, které jsou nositeli informace. Dosud byla kvantová teleportace prováděna pouze mezi dvěma uživateli. Jeden z nich kvantovou informaci posílal a druhý přijímal, přičemž její výměnu nebylo možné ovlivnit.

Olomoučtí vědci proto zvolili teleportaci ve skupině tří uživatelů, z nichž libovolný vždy rozhoduje o tom, zda se teleportace kvantového stavu – a tím i informace mezi dvěma zbylými uživateli – uskuteční. V soustavě tak hraje roli kontrolora.

  • Kvantová teleportace má u veřejnosti stále nádech tajemna a je opředena různými mýty. „Rozhodně to není přenos objektů na vesmírné vzdálenosti jako ve Star Treku. Není to žádná nadpřirozená magická dovednost. Je to přesun esence nějakého objektu, které říkáme ve fyzice kvantový stav, z jednoho místa na druhé, aniž by bylo nutné přenášet objekt samotný,“ dodal Lemr.

„Vznikl jakýsi elementární trojúhelník uživatelů, mezi kterými dochází ke kontrolované kvantové teleportaci, jehož libovolný vrchol lze nahradit vrcholem jiného podobného trojúhelníku. Lze si to představit jako základní buňku nového typu komunikační sítě. Pokud by se tímto způsobem postupovalo dál, lze celý systém založený na teleportaci kvantového stavu postupně řetězit až do podoby něčeho, čemu by se v budoucnu dalo říci kvantový internet,“ doplnil Lemr.

Až přijde kvantový internet

Kvantový internet, na jehož vývoji už delší dobu pracují vědci z mnoha zemí, bude výrazně rychlejší a také bezpečnější, než je dosavadní celosvětová počítačová síť. K přenosu informací bude využívat optické sítě.

Práce olomouckých vědců by mohla výrazně přispět i k rozvoji a praktickému využití kvantové kryptografie, metrologie i konstrukci kvantových počítačů. „U kvantové kryptografie garantuje kvalitu šifrování z podstaty příroda. Není tak postavena pouze na důvěře, že útočník nemá dostatečné výpočetní možnosti, aby šifru prolomil. Kvantová metrologie je zase výrazně přesnější, než jsou klasické měřicí postupy, a kvantový počítač urychlí některé výpočetní operace,“ uvedl Lemr.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Astronomové poprvé popsali hvězdu „kříženou“ s černou dírou

Vědci dlouho předpokládali existenci jistého tělesa, ale až nyní první takové popsali. Je to napůl černá díra a napůl hvězda – objekt, který existoval jen několik set let po Velkém třesku.
před 1 hhodinou

Ve Středomoří, které proměňuje globální oteplování, se daří invazním druhům

Středozemní moře se stále rychleji mění kvůli rychle přibývajících invazním druhům. Vědci hledají cesty, jak tento proces zpomalit.
před 5 hhodinami

Miliony lidí na severní polokouli pozorovaly zatmění Slunce. Vidět bylo i v Česku

Miliony lidí na severní polokouli ve středu večer SELČ vzhlížely k obloze a sledovaly zatmění Slunce. Úplné bylo pozorovatelné na Islandu, v Grónsku, na severu Ruska či na Pyrenejském poloostrově. Na dalších místech polokoule, včetně velké části Evropy, severu Spojených států, Kanady či severozápadní Afriky, bylo možné pozorovat zatmění částečné. To bylo výrazně viditelné i v Česku, kde byly pro pozorování veskrze skvělé podmínky. Totéž platí i pro roje Perseid, které vrcholí v noci na čtvrtek.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Miliardy těles, biliony pixelů. Astronomové zveřejnili největší mapu vesmíru

Vědci dokončili jeden z nejambicióznějších vědeckých projektů současnosti – rozsáhlou mapu, která zachycuje tři čtvrtiny oblohy a většinu viditelných objektů na ní.
před 22 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.