Първи стъпки в квантовия интернет 19.04 | 07:56

Когато става въпрос за обаждане на приятел или използване на интернет, нашата ежедневна комуникация е базирана на сложни мрежи, пренасящи огромни количества данни със скоростта на светлината между различните възли. Тук голямото предизвикателство пред учените е да изграждат мрежи за обмяна на информация по квантов път.

Ако бъдат изградени, подобни квантови мрежи биха се различавали коренно от своите класически варианти. Освен нова светлина върху фундаментални въпроси на физиката, тяхното създаване би намерило редица практически приложения – от повишаване на компютърната сигурност, през симулацията на сложни системи до провеждането на разпределени квантови изчисления.

Изглежда, че днес сме една крачка по-близо до създаването на квантовия интернет, след като физици от Института по квантова оптика "Макс Планк" създадоха първата елементарна квантова мрежа, съобщава PhysOrg.com

Мрежата е максимално опростена. Тя се състои от два преплетени компонента, всеки от които съдържа по един атом. Квантовата информация между тези два възела се предава благодарение на кохерентна размяна на единични фотони.

Големият проблем при квантовата информация е, че тя е изключително крехка и не може да бъде мултиплицирана. За да се предотврати промяната или дори загубата на информация, е необходимо създаването на перфектен контрол върху всички компоненти от квантовата информация.

Физиците успяват да постигнат това, като поставят двата атома от квантовата мрежа в оптични кухини, всяка от които е съставена от чифт високо ефективни огледала. Тази система позволила на отделените от единия атом фотони да бъдат направлявани с голяма точност. Така фотонът бивал изпращан до другия атом, който успявал да го абсорбира по ефективен и кохерентен начин.

В крайна сметка по този начин физиците успели да "прекопират" напълно дадена информация от един фотон към втори фотон, който бил излъчен от атома, приемник на първия фотон.

Двата елемента на квантовия интернет (атомите) били раздалечени на 21 метра един от друг и били свързани с 60-метров оптичен кабел.

Още по-фантастично звучи фактът, че в случая учените са успели да постигнат успех в квантомеханичното преплитане между двата отдалечени атома за период от 100 микросекунди.

Ефекът на квантовото преплитане е един от най-удивителните феномени, познати във Вселената. Когато две елементарни частици са в състояние на квантово преплитане, то промяната на състоянието на едната мигновено се отразява на състоянието на другата, независимо дали разстоянието между тях е в рамките на милиметри или на милиарди светлинни години.

Ако тази технология бъде усъвършенствана достатъчно, то един ден тя може да стане основа за квантовата телепортация на информацията и мигновеното предаване на данни през огромни разстояния.