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

Sledujte v mapě, jak padají teplotní rekordy

Od pátku do neděle by v Česku měly převládnout teploty, které jsou spojené spíše v červencem. Očekává se, že překročí 36 stupňů Celsia, což je asi o deset stupňů víc, než je pro tuto část roku běžné. Už od pátku padají teplotní rekordy.
včeraAktualizovánopřed 5 hhodinami

Tlak Pekingu omezuje výzkum Číny. Švýcarští akademici žádají větší podporu státu

Stále přísnější kontroly zahraničního výzkumu Číny mnoha akademikům, včetně těch ve Švýcarsku, ztěžují pokračování v práci. Tito badatelé tvrdí, že Švýcarsko by je mělo podporovat více.
před 11 hhodinami

Ptačí chřipka u Antarktidy zdecimovala mláďata rypoušů

Patogenní kmen ptačí chřipky zabil více než třináct tisíc mláďat rypoušů sloních poté, co nakazil jejich kolonie na sopečných ostrovech u Antarktidy, oznámili australští vědci, které citovala agentura AFP. Výzkumníci objevili Heardův ostrov a McDonaldovy ostrovy poseté mrtvými těly rypoušů, když v říjnu 2025 připluli na vědeckou misi do této oblasti v jižní části Indického oceánu.
před 14 hhodinami

V Sherwoodu odumřel tisíciletý dub Robina Hooda

Památný dub v Sherwoodském lese spojený s legendou o Robinu Hoodovi je mrtvý. Shodují se na tom britští odborníci, podle nichž stromu starému až 1200 let na jaře poprvé v jeho dějinách nevyrašily vůbec žádné nové listy. Velký strom, za nímž se do lesa ve středoanglickém hrabství Nottinghamshire vypravovaly tisíce turistů, patřil k největším dubům v Británii, píší britská média.
před 15 hhodinami
Načítání...