Nadchodzi internet kwantowy, a jego twórcy dokonali teleportacji danych

W Nature opisano osiągnięcie naukowców, którym udało się przesłać informację kwantową z jednej sieci kwantowej do drugiej w niespotykany wcześniej sposób. W przyszłości powinno to pomóc w tworzeniu kwantowego internetu.

Do przesyłania w nim informacji wykorzystuje się dane kodowane w formie kubitów. Jednostki te są po prostu bitami kwantowymi, czyli najmniejszymi znanym jednostkami informacji kwantowej. W odróżnieniu od konwencjonalnego kodowania, gdzie w grę wchodzi przyjmowanie wartości 0 lub 1, kubity mogą również znajdować się w stanie superpozycji, co oznacza, że mogą przyjmować obie te wartości jednocześnie.

Czytaj też: Komputery kwantowe są lepsze do symulacji niż klasyczne. Ale jak pozbyć się szumu?

Przekłada się to na gigantyczny skok mocy obliczeniowej czy możliwość szyfrowania danych z niemal 100-procentową skutecznością. Ronald Hanson z Uniwersytetu Technicznego w Delft stworzył wraz ze swoim zespołem prostą sieć zawierającą pewną liczbę kubitów w kształcie rombu ułożonych w trzech węzłach. Zostały one nazwane kolejno Alice, Bob i Charlie, przy czym pomiędzy Alice i Charliem nie było bezpośredniego połączenia – wystarczyć musiało pośrednie połączenie obu węzłów z wykorzystaniem Boba.

Alice i Charlie miały natomiast wspólne splątanie kwantowe. Zjawisko to stanowi podstawę teleportacji kwantowej, a za jego sprawą nie da się zmierzyć informacji pochodzących z jednego z układów bez zmiany stanu drugiego. Jak do tej pory splątanie takich sieciowych kubitów zostało wykazane wyłącznie w przypadku bezpośrednich połączeń, dlatego autorzy nowych badań postanowili dokonać przełomu.

Internet kwantowy ma pod wieloma względami przewyższać ten obecny

I udało im się. Kiedy stan kwantowy Charliego uległ zmianie, zmienił się również stan Alice. Doszło więc do teleportacji kwantowej informacji do Boba, bez faktycznego przechodzenia przez ten węzeł. Hanson porównuje to zjawisko do teleportacji znanej z filmów science-fiction. Jak wyjaśnia, stan, czyli informacja, znika po jednej stronie i pojawia się po drugiej, a ponieważ nie przemierza przestrzeni między nimi, to przenoszone dane nie mogą się też zgubić.

Czytaj też: Telepatia i niezwykłe badania w ZSRR. CIA odtajniła akta z lat 60.

Sieć kwantowa kusi perspektywą, w której komunikacja okazuje się odporna na ataki hakerów, a serwery danych nie są w stanie odkryć źródła informacji, które przetwarzają. Zastosowań będzie nawet więcej, ale wiele z nich dopiero czeka na odkrycie. I choć autorzy nowych badań jako pierwsi zbudowali i przetestowali sieć kwantową, w której dochodzi do splątania kwantowego nie sąsiadujących ze sobą węzłów, to inne zespoły testowały różne warianty rodzajów komunikacji kwantowej, na przykład z wykorzystaniem splątanych fotonów.