Научен пробив: Първа квантова телепортация между независими източници
Германски учени направиха пробив, който до вчера изглеждаше научна фантастика – квантова телепортация между фотони, идващи от напълно различни източници. Постижението на физиците от Университета в Щутгарт, публикувано в „Nature Communications“, се оценява като един от най-важните етапи по пътя към създаването на истински квантов интернет – мрежа, която би била неразбиваема дори за най-мощните бъдещи компютри.
Досегашните експерименти в тази област имаха сериозно ограничение: фотоните, между които се предава квантова информация, трябваше да произлизат от един и същ източник, за да бъдат абсолютно идентични. Това правеше изграждането на реална мрежа на големи разстояния почти невъзможно. Екипът на проф. Петер Михлер успява да преодолее тази бариера, използвайки две отделни квантови точки – миниатюрни полупроводникови структури, които действат като квантови източници на светлина – свързани със стандартен оптичен кабел.
Пробивът е важен поради един фундаментален проблем: квантовата информация не може да бъде копирана или усилвана, както се прави при класическия интернет. Затова при дълги разстояния тя се губи бързо. Решението е създаването на мрежи от квантови повторители – устройства, които „прехвърлят“ квантовото състояние от една частица на друга, без да го разрушават. Именно тази концепция доказват германските учени.
„За първи път в света успяхме да телепортираме квантова информация между фотони, генерирани от две напълно независими квантови точки“, подчертава проф. Михлер. По думите му това е решаваща стъпка към квантови комуникации на много по-големи разстояния, отколкото беше възможно досега.
Особено впечатляващо е, че експериментът е проведен със съвсем обикновен 10-метров оптичен кабел – същият тип, който пренася съвременния интернет. Така се доказва, че бъдещият квантов интернет може да бъде изграден върху вече съществуващата инфраструктура, без нужда от екзотично оборудване.
Успеваемостта на телепортираното квантово състояние е била малко над 70% – стойност, която според учените е напълно достатъчна за демонстрация на принципа. Те обаче вече работят върху методи за повишаване на точността и стабилността.
Важно е да се уточни, че „квантова телепортация“ не означава преместване на хора или предмети, а прехвърляне на квантова информация между вплетени частици. Но именно тази технология може да даде началото на комуникации, които са физически непробиваеми – всяко подслушване променя квантовото състояние и става видимо.
С пробива на Университета в Щутгарт светът се доближава още една крачка до ерата на квантовия интернет – мрежа, в която сигурността не е въпрос на компютърна защита, а резултат от самите закони на природата.
