Badacze z National Institute of Standards and Technology ustanowili właśnie nowy rekord w odległości teleportacji kwantowej. Udało im się przesłać informację na odległość 100 kilometrów, czyli jak z Krakowa do Gliwic albo jak sprzed mojego biurka w kosmos. Choć wcześniej udawało się już przesyłać stan kwantowy na nieco większe odległości, to używano do tego komunikacji laserowej, tymczasem zespół z NIST ustanowił rekord w komunikacji światłowodowej. Amerykanie pobili przy tym poprzedni rekord czterokrotnie.

Przesyłanie informacji światłowodem wiąże się z utratą po drodze części fotonów, jednak w przeciwieństwie do bezpośredniego nadawania z lasera do detektora, nie wymaga by oba urządzenia się „widziały”. Niestety, na odległości 100 km utrata przesyłanych fotonów wynosi aż 99%. Dlatego badacze musieli zastosować nowatorskie, wyjątkowo czułe detektory.

Użyli nadprzewodzących nanodrucianych (jakkolwiek dziwnie to nie brzmi) detektorów pojedynczych fotonów (ang. SPNSD – superconducting nanowire single-photon detectors). Zasada ich działania jest prosta jak nanodrut. Foton padający na nanoprzewód zakłóca jego zdolność do nadprzewodzenia, co może zostać łatwo odczytane jako zmiana oporności.

Tylko co to ma wspólnego z teleportacją kwantową? Cóż, zjawisko nazywane przez naukowców teleportacją kwantową nie jest tak widowiskowe jak teleportacja znana nam z filmów science-fiction. Nie oznacza ona natychmiastowego przesłania informacji na dowolną odległość. To tylko sposób na przesył informacji o stanie kwantowym jednej cząstki za pomocą drugiej, której stan kwantowy jest identyczny (są ze sobą „splątane”). Dodatkowo wymaga przesłania dodatkowej informacji, która musi podróżować jak najbardziej tradycyjną drogą.

Jaki jest więc sens całej tej zabawy? Użycie splątanych cząstek może zostać w przyszłości użyte do szyfrowania danych. Splątanie kwantowe nadaje się idealnie do przesyłania kluczy szyfrujących – choć, jak przyznają twórcy eksperymentu, do komercjalizacji projektu pozostaje jeszcze bardzo długa droga. Zapewne znacznie dłuższa niż 100 kilometrów.

100kmquantumteleportation[źródło i grafika: popularmechanics.com; motherboard.vice.com]

Spodobał Ci się ten artykuł? Podaj dalej!