Rekordní kvantový entanglement spojil dva atomy na vzdálenost 33 kilometrů  
Němečtí odborníci propojili dva atomy rubidia v laserových pastech optickým vláknem o délce 33 kilometrů a pak je kvantově provázali pomocí fotonů. Pro tento typ kvantového provázání je to nový rekord. Praktický kvantový internet je zase o něco blíž.
Experiment s kvantovým provázáním. Kredit: Jan Greune / LMU.
Experiment s kvantovým provázáním. Kredit: Jan Greune / LMU.

Kvantový entanglement, tedy téměř magické provázání kvantových objektů, který byl pro Einsteina slavnou „spooky action at a distance“, straší fyziky už dlouhá desetiletí. Za tu dobu se již mnohokrát potvrdilo, že nejde o mýtus. Kvantové provázání, díky němuž se změna na jednom z objektů okamžitě projeví na druhém objektu, je opakovaně pozorováno v experimentech, a to na stále větší a větší vzdálenosti. Tenhle fenomén dráždí odborníky, protože by se mohl stát základem kvantové komunikace a bezpečného kvantového internetu.

 

Harald Weinfurter. Kredit: MCQST.
Harald Weinfurter. Kredit: MCQST.

Tým odborníků německých univerzit Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) a Universität des Saarlandes se nedávno stal držitelem nového rekordu ve kvantovém provázání atomů na dálku, prostřednictvím optického vlákna. Harald Weinfurter a jeho kolegové ve svých experimentech použili dva atomy rubidia, umístěné v laserových pastech, které lze využít jako kvantové paměti, ve dvou různých budovách kampusu LMU. Nejprve byly tyto atomy odděleny 700 metry optického vlákna, které bylo posléze prodlouženo až na 33 kilometrů.

 

Oba atomy byly excitovány laserovými pulzy a každý z nich vyzářil foton, s nímž byl příslušný atom kvantově provázán. Fotony byly odeslány optickým kabelem a setkaly se uprostřed, v přijímacím zařízení. Tam došlo k jejich vzájemnému kvantovému provázání. Vzhledem k tomu, že stále byly provázány se „svými“ atomy, došlo i ke kvantovému provázání mezi oběma atomy.

 

Logo. Kredit: Ludwig-Maximilians-Universität München.
Logo. Kredit: Ludwig-Maximilians-Universität München.

Klíčem k úspěchu bylo převedení použitých fotonů na větší vlnové délky. Jejich původní vlnová délka 780 nanometrů byla převedena na 1 517 nanometrů. Tato vlnová délka je přitom blízká vlnové délce 1 550 nanometrů, která se běžně používá v optických vláknech při komunikaci.

 

Podle badatelů jde o významný krok na cestě k prakticky použitelnému kvantovému internetu. Taková komunikace by byla rychlejší a bezpečnější než dnes. Velkou výhodou přitom je, že, jak se zdá, kvantový internet poběží na existující infrastruktuře optických vláken a satelitů. Dřívější experimenty již potvrdily, že je možné vysílat kvantově provázané fotony na vzdálenost tisíců kilometrů.

 

Literatura

New Atlas 7. 7. 2022.

Nature 607: 69–73.

Datum: 11.07.2022
Tisk článku

Související články:

Fyzici prověřili kvantový entanglement pomocí záře hvězd     Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2017)
Kvantová mechanika na vlastní oči: Entanglement objektů o šířce vlasu!     Autor: Stanislav Mihulka (27.04.2018)
Fyzici pořídili úplně první snímek kvantového entanglementu     Autor: Stanislav Mihulka (13.07.2019)
Cubesat SpooQy-1 zvládl miniaturizovaný kvantový entanglement na orbitě     Autor: Stanislav Mihulka (29.06.2020)



Diskuze:

Ale zase...

Franta Liska,2022-07-12 16:04:53

Jste neuvedli, ze maximalni rychlost prenosu informace porusena nebyla.

Odpovědět

QKD

Josef Vojtěch,2022-07-12 09:51:28

Jak již napsal pan Aron, kvantová provázanost nám umožňuje jednoznačně určit zda přijaté fotony jsou ty původní nebo nastrčené či změněné osobou uprostřed, typicky označovanou Eva :-).
Zatím takovou praktickou ochutnávkou je QKD, tedy kvantově zabezpečený přenos klíče pro symetrickou kryprografii, v ČR se již testoval dávno zejhména na UPOL, nyní již běží v telekomunikační síti, např: https://www.cesnet.cz/sdruzeni/zpravy/tiskove-zpravy/prvni-mezimestsky-kvantovy-prenos-klicu-v-cr-nejbezpecnejsi-sifrovana-komunikace/

Odpovědět

S tou bezpečností

Pavel Aron,2022-07-12 09:32:56

S tou bezpečností - no zabezpečený bude jen samotný přenos. Stále nebudete mít bezpečí před odposlechem či kamerou přímo v místnosti sledují vaše koncové zařízení a odposlouchávající vaše hovory. A pochopitelně stále můžete připojit nějaké zařízení k vašemu koncovému přístroji, kde už zachytáváte normální signál.

Odpovědět

Kvantová provázanost

Pavel Aron,2022-07-12 09:30:29

Kvantová provázanost je něco co se vymyká naší představivosti. Je možné, že je to projev působení v dalším rozměru jejichž existenci zejména strunová teorie předpokládá.

Odpovědět

...

Gábor Vlkolinský,2022-07-11 08:54:04

V čom je lepší kvantový internet? Napríklad cenzúra by bola možná rovnako.

Odpovědět


Re: ...

Pavel Houdek,2022-07-11 16:07:15

Velmi zjednodušeně řečeno například tím, že komunikaci nejde nijak po cestě odposlechnout, protože "odposlechem" se ztratí kvantové provázání a tudíž se ztratí i informace.

Odpovědět


Re: Re: ...

Gábor Vlkolinský,2022-07-11 21:55:44

To poznám, Rusi to majú vo výzbroji. Číňania len tak pomimo hlavných úloh urobili prenos na satelit. Ale načo pre internet.

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Vojtěch Kocián,2022-07-12 07:12:03

I když o tom spousta lidí nemá tušení, internet opravdu nejsou jen webové stránky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ...

Gábor Vlkolinský,2022-07-12 08:35:34

Vy to spouste lidí rád vysvetlíte.

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Pavel Houdek,2022-07-12 09:05:53

Protože to zvýší bezpečnost komunikace na internetu.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








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