Kwantowy Internet będzie teleportował nasze dane

Z artykułu opublikowanego przez Nature wynika, że naukowcom udało się przesłać informację kwantową z jednej sieci kwantowej do drugiej. Jak sami określają, proces przypomina teleportację, znaną z filmów science fiction.

W jaki sposób dokonano tego przełomu?

Do przesłania informacji wykorzystano dane kodowane w formie kubitów, czyli najmniejszych jednostkek informacji kwantowej (via ScienceDaily). W przeprowadzonych przez zespół badawczy z Uniwersytetu Technicznego w Delfcie testach użyto splątania, czyli jednej z właściwości fizyki kwantowej. Pozwoliło ono na połączenie dwóch kubitów, a zmiany wprowadzane w jednym z nich odzwierciedlone zostały w drugim.

Zespół pod przewodnictwem Ronalda Hansona stworzył sieć, składającą się z kubitów ułożonych w trzech węzłach. Zostały one przez naukowców nazwane kolejno: Alice, Bob i Charlie (via Tom’s Hardware).

Wykonana przez Holendrów „teleportacja” była podzielona na trzy etapy. Pierwszym z nich było przygotowanie „teleportera”. Oznacza to, że uzyskano stan splątania pomiędzy Alice i Charlie’em. Nie miały one jednak bezpośredniego połączenia, a komunikacja między nimi zachodziła pośrednio z wykorzystaniem Boba.

Drugim krokiem było stworzenie specjalnej informacji kwantowej wykorzystanej do „teleportacji”. Był za to odpowiedzialny Charlie, a naukowcy powtórzyli cały eksperyment dla różnych wartości bitów kwantowych.

Ostatnim krokiem była faktyczna „teleportacja” z Charlie’ego do Alice. W tym celu dokonano pomiaru z komunikatem na procesorze kwantowym Charlie’ego i na połowie stanu splątanego. W wyniku tego pomiaru informacja zniknęła po stronie Charlie’ego i pojawiła się po stronie Alice.

Wydarzenie to śmiało można określić mianem przełomu, bowiem do tej pory splątanie sieciowych kubitów możliwe było wyłącznie w przypadku bezpośrednich połączeń. Jest to więc pierwszy przypadek teleportacji kwantowej pomiędzy dwoma, niepołączonymi bezpośrednio ze sobą kubitami.

Jak osiągnięcie holenderskich naukowców wpłynie na rozwój technologii?

Osiągnięcie to otwiera drogę do wielostronnej, a co najważniejsze, bezpiecznej komunikacji. Dzieje się to w wyniku działania zwanego w fizyce kwantowej mianem „efektem obserwatora”. Każdy, kto próbuje przechwycić, a nawet jedynie odczytać informacje kubitowe, doprowadziłby do ich zniszczenia w wyniku błędu w obliczeniach.

Należy jednak pamiętać, że informatyka kwantowa nadal jest dość młodą dziedziną, nieustannie rozwijaną przez naukowców na całym świecie. Stworzenie prawdziwej sieci kwantowej może doprowadzić do skonstruowania internetu kwantowego z prawdziwego zdarzenia. Dzięki temu informacje mogłyby być aktualizowane tylko z jednej fizycznej lokalizacji, na przykład z siedziby producenta, a sama komunikacja byłaby odporna na czynniki zewnętrzne.