Hosszú távú teleportáció fektetheti le a kvantuminternet alapköveit

not image

Kulcsár Péter

2021. január 6. - 00:49

A kvantum-összefonódás elve alapján két részecske olyannyira kötődhet egymáshoz, hogy partnerük helyzetváltoztatására azonnal reagálnak, legyenek egymástól bármekkora távolságban.

A kvantum-összefonódás elve alapján két részecske olyannyira kötődhet egymáshoz, hogy partnerük helyzetváltoztatására azonnal reagálnak, legyenek egymástól bármekkora távolságban.

A sci-fi filmekbe illő jelenség mára valósággá vált, Einstein jóslata pedig a 21. század elejére beigazolódott. A kvantumhálózatok alapvető egységének számító fotonokat össze lehet kapcsolni, illetve szeparálni lehet őket, melynek következtében az adatokat akár nagy távolságok mellett is teleportálhatják – olvasható a PRX Quantum tudományos folyóirat legújabb számában.

A Fermilab, AT&T, Caltech, Harvard, NASA JPL és a Calgary Egyetem tudósai most egy olyan fenntartható, rendkívül pontos kvantum-teleportációra képes technológiát mutattak be, melynek révén az információkat 44 kilométeres távolságra 90 százalékos pontossággal továbbították.

Ahhoz, hogy ezt a hatalmas távolságot képesek legyenek maximális hatékonyság mellett megtenni, egy harmadik közvetítő pontot hoztak létre a küldő- és a fogadóállomás között. Hogy továbbítani lehessen az információt A pontból B-be, mindkét félnek egy fotont kell küldenie első körben a C pontba. A fogadó B pont egy összefonódott párt küld ennek érdekében, egy másikat pedig magánál tart.

Amikor az A- és B-fotonok C pontban találkoznak, összefonódnak, így az A-ban lévő információk átkerülnek a B-fotonba is a kvantummechanika alapelvének köszönhetően, ezáltal lényegében megvalósult a teleportáció A és B állomások között.

Habár figyelemreméltó a kutatók teljesítménye, nem ez az első és leghosszabb kvantum-összefonódás elvén lefolytatott adattovábbítás. 2015-ben optikai szálakon 100 kilométerre sikerült eljuttatni az információkat, 2017-ben pedig kínai tudósok egy műholdat köztes pontként felhasználva 1 200 kilométerre teleportálták az adatokat.

Az új kísérletnek sokkal inkább az adatminőség megőrzése és a pontosság az erőssége, hiszen mindezidáig még egyetlen alkalommal sem sikerült megközelíteniük a 90 százalék körüli effektivitási mutatót, ami óriási előrelépésnek számít a kvantum-informatikában. A kutatók rendkívül bizakodóak, véleményük szerint ugyanis a jelenlegi infrastruktúra segítségével képesek lehetnek az elkövetkező évtizedekben egy olyan hálózat megalkotására, ami kizárólag a kvantum-összefonódás elvén alapulhat.