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

Víc než polovina kojenců tráví čas u mobilu nebo televize, vyplývá z průzkumu

Celkem padesát pět procent dětí mladších než dvanáct měsíců pravidelně tráví čas u mobilu, tabletu či televize. Více než hodinu denně tato zařízení sleduje čtyřicet jedna procent batolat od jednoho do dvou let. Mezi předškoláky je to šedesát osm procent dětí. Vyplývá to z průzkumu agentury STEM, který představil spolek Zvedni hlavu a Nadace O2. Podle předsedkyně Asociace klinických logopedů Barbory Richtrové jsou čísla výrazně vyšší, než jaká jsou v tomto ohledu doporučení odborníků.
před 2 hhodinami

Virus chikungunya se šíří do Evropy, kvůli oteplování asi pronikne i do Česka

Až donedávna byl virus chikungunya spojený jen s tropickými zeměmi. Vloni už ale způsobil stovky nákaz i ve Francii a Itálii. Britští vědci teď detailně popsali, jak moc na sever může proniknout. V rozhovoru pro Českou televizi upozornili, že mezi ohroženými zeměmi je i Česko.
před 6 hhodinami

VideoAI a válka s Íránem zdražují elektroniku. Na víc vyjdou počítače či mobily

Situace kolem války na Blízkém východě se kromě cen energií a komodit negativně dotýká i elektroniky. Znamená to například dražší počítače nebo mobilní telefony, řekl pro ČT Vladimír Janíček z elektrotechnické fakulty ČVUT. Už před několika měsíci kvůli vysoké poptávce ze strany datových center pro umělou inteligenci přitom vystřelily nahoru ceny hlavně některých základních počítačových komponent – zejména pamětí. Nyní se může do cen čipů propsat ztížená logistika i dražší výroba způsobená nedostatkem energetických surovin, jakými jsou plyn a ropa.
před 8 hhodinami

V CERNu objevili novou částici. Xi-cc-plus je „obtloustlý bratranec“ protonu

Fyzikové využili největší urychlovač na světě v pátrání po podivné elementární částici, kterou zřejmě matně zahlédli před více než dvaceti lety. Experiment proběhl úspěšně a nově objevená částice má podle vědců velmi netypické vlastnosti.
před 8 hhodinami

Příští rok na ISS poletí nanoroboti z ostravské univerzity. Jsou velcí jako virus

Experimentální modul, který umožní sledovat fungování nanorobotů ve stavu beztíže, připravují pro let na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) společně vědci a inženýři z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) a brněnské společnosti TRL Space. Experiment CONREX, který má letět příští rok s českým astronautem Alešem Svobodou na ISS, zástupci vysoké školy i firmy představili na veletrhu Amper v Brně.
před 10 hhodinami

Francouzské Nice se připravuje na nepravděpodobné, ale ničivé tsunami

Tsunami jsou sice ve Středozemním moři výjimečné, ale přesto možné. Když přijdou, mohou přinášet velké škody. Podle analýz francouzských vědců je výjimečně zranitelná oblast kolem Nice. Proto právě tam vznikají série speciálních opatření.
před 12 hhodinami

Jiří Grygar slaví 90 let. Desítky let popularizuje vědu a chrání ji před pavědou

Astrofyzik a popularizátor vědy Jiří Grygar je věřícím skeptikem, který bojuje proti pavědeckému tmářství, často oponuje kupříkladu paranormálním jevům či astrologii. Autor mnoha knih, oblíbený řečník a někdejší náruživý cyklista nechal generacím diváků nahlížet na hvězdy v televizních Oknech vesmíru dokořán. V úterý slaví devadesáté narozeniny.
včera v 16:29

Čeští vědci popsali nový druh rypoše. Je to specialista na přežití

Čeští vědci popsali nový druh rypoše, drobného afrického hlodavce, který se vyznačuje dlouhověkostí a dobře snáší nedostatek kyslíku. Studii, na které se podíleli odborníci z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR, publikoval časopis Communications Biology.
včera v 15:00
Načítání...