Olomoučtí vědci otevřeli nové možnosti kvantových počítačů

Olomouc – Olomoučtí optici učinili průlomový objev. Jako první na světě vyvinuli speciální hradlo, pomocí kterého se dají přenášet data v kvantovém počítači až čtyřicetkrát rychleji než dosud. Pomocí kvantového systému, který dokáže zprávy dokonale zabezpečit, ale je pomalý a nedokonalý, už komunikují banky, armády nebo vládní agentury. Tento objev mu otevírá nové dimenze.

Aplikace zvýší účinnost kvantového počítání v lineární optice - tedy s použitím světla. Nápad se zrodil na konferenci v Bruselu. Vědcům ze Společné laboratoře optiky Univerzity Palackého a Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky Karlu Lemrovi a Antonínu Černochovi trvalo rok, než sestrojili a vyzkoušeli speciální obvod pro kvantové procesory, který umožňuje zásadní zrychlení přenosu dat v těchto systémech.

„Budeme potřebovat spojit spousty uživatelů najednou. V dnešním internetu nám k tomu slouží různé routery, switche, firewaly. Obdoby takových prvků budeme potřebovat i v kvantovém internetu. A ty budou poskládány právě z těchto hradel,“ vysvětloval Karel Lemr.

Video Objev olomouckých optiků
video

Objev olomouckých optiků

Kvantové počítače dokážou to, co klasické neumějí. Zprávu dokonale zabezpečí. Dosud je ale možné přenášet informace jen z bodu A do bodu B, a to ještě velmi pomalu. Díky nově vyvinutému kvantovému hradlu by mohly zabrat výpočty, které trvaly třeba rok, jen několik dní. „Elementární kvantové komunikační sítě jsou dosud velmi jednoduché a bez aktivních komunikačních prvků. Jsou i komerčně dostupné pro kvantovou kryptografii, kterou využívají například banky. Nejde ale o plnohodnotnou analogii klasického internetu,“ uvedl Antonín Černoch.

Kvantové systémy mají nahradit klasický internet

To by se díky olomouckému výzkumu mohlo změnit. „V budoucnu nahradí kvantové systémy klasické komunikační sítě. Budeme mít kvantový internet a přenosová rychlost se díky tomu až desetinásobně zvýší,“ je přesvědčený Karel Lemr. A není sám. „Rozvoj klasických počítačů brzy narazí na své hranice. V budoucnu budeme muset používat jiné technologie, které jsou v současné době ve stádiu výzkumu,“ uvedl například fyzik Jan Soubusta.

O objevu hradla, které umožní zjednodušit a zefektivnit obvody pro kvantové počítače, už informoval prestižní americký časopis Physical Review Letters. Vědci na celém světě teď budou moci přemýšlet o tom, jak hradlo co nejlépe aplikovat v praxi, aby se kvantový internet stal běžně dostupným.