V optických kabelech města Calgary pokořili rekord ve kvantové teleportaci  
Město Calgary poskytlo část své sítě optických kabelů průlomovému experimentu s kvantovou teleportací. Kdy se dočkáme kvantového internetu?

Calgary v noci. Kredit: davebloggs007 / Flickr.
Calgary v noci. Kredit: davebloggs007 / Flickr.
Teleportování lidí se sice ještě nerýsuje, ale kvantová teleportace fotonů, která je sama o sobě dost magická, se má čile k světu. Každou chvíli padne nějaký světový rekord, jako se to stalo právě teď. Výzkumný tým uskutečnil kvantovou teleportaci na vzdálenost několika kilometrů, přičemž vědci využili optické kabely v nepoužívané části sítě kanadského města Calgary. Jak prohlásil projektový manažer města Calgary Tyler Andruschak, město cíleně poskytuje připravovanou infrastrukturu optických kabelů soukromým společnostem, neziskovkám i akademické sféře, aby tím podpořili výzkum, inovace a z nich vyplývající ekonomický růst města Calgary. Světový rekord teď v Calgary jistě ocenili.
Wolfgang Tittel. Kredit: Riley Brandt, University of Calgary.
Wolfgang Tittel. Kredit: Riley Brandt, University of Calgary.

Kvantová teleportace je fenomén, kdy je kvantový stav jedné částice přenesen na druhou, vzdálenou částici, aniž by mezi nimi došlo k fyzickému přenosu. Trik spočívá ve kvantovém entanglementu, kdy změna stavu jedné ze dvojice kvantově provázaných částice ihned ovlivní druhou částici, bez ohledu na jejich vzdálenost. Komunikace kvantovou teleportací, tak jak se dnes provádí, zahrnuje tři účastníky, standardně označované jako Alice, Bob a Charlie. Aby Alice a Bob zprovoznili kvantovou teleportaci, potřebují k tomu Charlieho pomoc. Nejprve Alice pošle částici (A) Charliemu. Bob mezitím vytvoří pár entanglovaných částic (B a C), B pošle Charliemu a C si ponechá. K Charliemu dorazí částice A i B a pomocí měření takzvaných Bellových stavů lze kvantový stav částice A přenést na částici C, která je u Boba. 
Kvantová teleportace v kostce. Kredit: NASA/JPL-Caltech.
Kvantová teleportace v kostce. Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Alice, Bob a Charlie samozřejmě nejsou lidé ani nějací skřítci, ale prvky soustavy, která provádí kvantovou teleportaci. V prvních teleportačních experimentech v roce 1997 byli Alice, Bob a Charlie prakticky na jednom stole a jejich vzdálenost činila pár desítek centimetrů. Od té doby se leccos změnilo. Pokud je experiment nastaven tak, že teleportační vzdálenost je vzdálenost mezi Charliem a Bobem, tak až do teleportace v Calgary byla rekordní vzdálenost 800 metrů. Maximální dosažená vzdálenost mezi Alicí a Bobem je mnohem větší – v roce 2012 tým Antona Zeilingera z Vídeňské univerzity kvantově teleportoval na vzdálenost přes 143 kilometrů, mezi dvěma z Kanárských ostrovů. Jejich postup by ale nebyl příliš praktický pro kvantovou komunikační síť ve městě.
University of Calgary
University of Calgary

Fyzik Wolfgang Tittel z Univerzity v Calgary a jeho kolegové spojili své síly s úřady města Calgary a úspěšně kvantově teleportovali foton mezi Charliem a Bobem v optické síti města Calgary na vzdálenost přes 6 kilometrů. Stávající rekord tedy překonali více než sedmkrát. Podle Tittela je právě vzdálenost mezi Charliem a Bobem ta, která se skutečně počítá. Johannes Kofler z mnichovského Max Planck Institute of Quantum Optics vnímá experiment Tittelova týmu jako významný milník na cestě k dlouhodobým cílům hrátek s kvantovou teleportací, například ke kvantovému internetu, který by využíval optická vlákna a spojoval by velká města.


Literatura
University of Calgary 20. 9. 2016, Nature Photonics online 19. 9. 2016.

Datum: 25.09.2016
Tisk článku

Hvězdy můj osud - Bester Alfred
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 239 Kč
cena: 212 Kč
Hvězdy můj osud
Bester Alfred
Související články:

Experimentálně pozorovaná interference dvou fotonů ze zcela nezávislých zdrojů     Autor: Kamil Bradler (26.06.2006)
Kvantová teleportace na rekordní vzdálenosti     Autor: Vladimír Wagner (20.06.2012)
Jak reálné je teleportovat lidi do vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (01.08.2013)
Nový rekord ve kvantové teleportaci optickým vláknem     Autor: Stanislav Mihulka (24.09.2015)
Lokální realismus zemřel. Ať žijí kvantové nelokální korelace!     Autor: Pavel Brož (01.11.2015)



Diskuze:

Doplnění popisu teleportace

Pavel A1,2016-09-26 19:15:04

Píšete: "Nejprve Alice pošle částici (A) Charliemu. Bob mezitím vytvoří pár entanglovaných částic (B a C), B pošle Charliemu a C si ponechá. K Charliemu dorazí částice A i B a pomocí měření takzvaných Bellových stavů lze kvantový stav částice A přenést na částici C, která je u Boba."

To je ale jen část pravdy. Pro teleportaci je podstatné, že Charlie musí výsledky svých měření poslat Bobovi (je jedno jak, může i poštou) a ten podle nich "vyrobí" z částice C přesnou kopii čátice A. A také je třeba podotknout, že Charlie při svém měření částici A "zničí" (zcela změní její stav).

Odpovědět

Funkcny internet.

Richard Palkovac,2016-09-25 12:05:04

Ja by som bol radsej, keby internet aj nadalej len fungoval a nie ze bude fungovat aj nefungovat zaroven, teda kvantovo.

Odpovědět


Re: Funkcny internet.

Jiří Svejkovský,2016-09-26 07:17:54

Myslím, že takto to funguje už dnes. Dokud nezapnu počítač a nenapíšu www.osel.cz, nejsem schopen rozhodnout, zda internet funguje či nikoliv. V okamžiku, kdy stisknu ENTER, stav internetu se ustálí na funguje nebo nefunguje.

Odpovědět


Re: Re: Funkcny internet.

Richard Palkovac,2016-09-26 10:13:57

To, co popisujete, je klasicky svet okolo nas, vo svojej kvantovej podstate, teda kolapsy vlnovych funkcii. Kvantovy internet by mal byt o niecom inom.

Moj povodny prispevok bol len pokus o zart a predpokladam, ze aj vas.

Odpovědět


Re: Re: Re: Funkcny internet.

Jiří Svejkovský,2016-09-26 14:30:35

;) Konzultoval jsem to i s naší kočkou a ta souhlasila s mým názorem (odpověď v originále: Mňau).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Funkcny internet.

Marcel Brokát,2016-09-29 08:31:24

Jakmile náš kocour zjistil, že se směji, přišel kouknout přes rameno a taky se k tomu vyjádřil: Mňau, mňau a bouchnul s sebou na klávesnici - vědí něco co my lidé ne?

Odpovědět

Foton

Milan Krnic,2016-09-25 11:39:20

A teleportovali stav jednoho fotonu, nebo blíže neurčený počet fotonů, nebo vlnění (v tom, co je k dočtení zdarma je jen částečný úryvek obsahující "pulses of light")?
A jak zajistili, aby nedošlo k ovlivnění "částic" během přenosu (obdobně jak to zajistí Číňané při přenosu z oběžné dráhy)?
Zatím tedy https://www.youtube.com/watch?v=LJn_9NfgDXM

Odpovědět

sledovanie

Martin Smatana,2016-09-25 11:17:59

Pre verejnosť sa táto technológia uvoľní vtedy, keď bude známy spôsob, ako ju tajné služby môžu napichnúť a sledovať cvrkot. Ale nemusíme mať ani najmenšie pochybnosti, že by vývoj neprebiehal pod ich dozorom.

Odpovědět


Re: sledovanie

Vojtěch Kocián,2016-09-26 07:10:34

Za prvé: Tato technologie je veřejnosti normálně přístupná. Testy se dělají na normálních univerzitách a velký zájem o ně mají mocné soukromé firmy (možná i větší, než státy).
Za druhé: jelikož kvantové šifrování neprobíhá na úrovni jednotlivých fotonů, ale na statistických souborech, je možné je za určitých okolností i odposlechnout. Také se paralelně vyvíjejí technologie, jakými lze tomuto odposlechu bránit, ale nic není stoprocentní.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace