W najnowszych badaniach, które zrewolucjonizują nasze rozumienie i wykorzystanie technologii kwantowej, trzy niezależne zespoły naukowe z USA, Chin i Holandii osiągnęły znaczący postęp, demonstrując splątanie kwantowe w istniejących systemach światłowodowych w rzeczywistych obszarach miejskich. To odkrycie stanowi ważny krok na drodze do stworzenia internetu kwantowego – nowej ery w przesyłaniu i zabezpieczaniu informacji.
Internet kwantowy: co to znaczy dla nas?
Splątanie kwantowe, zjawisko pozwalające na natychmiastowy przekaz stanu między obiektami, bez względu na odległość, było dotychczas demonstrowane tylko w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Teraz, dzięki badaniom opublikowanym w Nature i arXiv, naukowcy pokazali, że można to zjawisko wykorzystać na kilku kilometrach światłowodów w miejskich aglomeracjach, otwierając drogę do zastosowań, które były dotąd jedynie teoretyczne.
Według fizyk Tracy Northup z Uniwersytetu w Innsbrucku, te eksperymenty są “najbardziej zaawansowanymi jak dotąd demonstracjami” technologii, które będą potrzebne do kwantowego internetu. Internet kwantowy ma potencjał umożliwienia tworzenia niezwykle bezpiecznych połączeń, nie tylko dla użytkowników indywidualnych, ale także dla instytucji wymagających najwyższego stopnia ochrony danych.
Jak to działa?
Splątanie kwantowe umożliwia przesyłanie informacji w stanach kwantowych, które są niezwykle wrażliwe i nie mogą być kopiowane czy podsłuchiwane bez zburzenia ich stanu. To otwiera możliwości dla budowania nie tylko bezpiecznych sieci, ale także dla łączenia oddzielnych komputerów kwantowych w jedną, większą i bardziej potężną maszynę. Dodatkowo, może to przyczynić się do rozwoju nowych typów eksperymentów naukowych, na przykład w astronomii.
Wyzwania i perspektywy
Przejście od eksperymentów laboratoryjnych do zastosowań w realnych warunkach miejskich nie było zadaniem łatwym. Jak tłumaczy Ronald Hanson z Uniwersytetu Technicznego w Delft, który prowadził holenderski eksperyment, środowisko miejskie stanowi ogromne wyzwanie dla tego typu projektu. Istniejące infrastruktury, takie jak światłowody, są kluczowe dla skalowania tej technologii, ale przesył informacji kwantowych jest utrudniony przez czynniki zewnętrzne takie jak zmiany temperatury czy wibracje.
Każdy z zespołów badawczych stosował różne metody i urządzenia “pamięci kwantowej”, aby przechować i manipulować kubitami – podstawowymi jednostkami informacji kwantowej. Uzyskane wyniki wskazują na różnorodność podejść i możliwości dalszego rozwoju tej fascynującej technologii.
Choć komercyjne zastosowanie internetu kwantowego może być jeszcze kwestią przyszłości, te ostatnie osiągnięcia są znaczącym krokiem naprzód. Jak podkreśla Hanson, “to nie znaczy, że technologia jest już gotowa do komercyjnego wykorzystania, ale jesteśmy o krok bliżej do realizacji tej wizji”.
