Kvantová teleportace láme rekordy. Kredit: alexblackie / deviantart

Rekordy ve kvantové teleportaci se už pomalu stávají běžnou součástí naší reality. A je to moc dobře pro výzkum, i pro PR vědy, i když asi každý popularizátor takového rekordu musí povinně zmínit, že doopravdy nejde o teleportaci ze Star Treku. Takže, není to teleportace ze Star Treku, nenechme si ale pokazit náladu, i tak je to skvělá záležitost.

Hiroki Takesue.
Kredit: NTT.

Držitelem nového rekordu ve kvantové teleportaci se stal tým amerického Národního institutu standardů a technologie (NIST). Hiroki Takesue z japonské společnosti NTT (Nippon Telegraph and Telephone), který v NIST hostoval, a jeho spolupracovníci úspěšně teleportovali kvantovou informaci v optickém vláknu na vzdálenost přesahující 100 kilometrů. Tím více než čtyřikrát překonali dosavadní rekord v této podivuhodné disciplíně.

Příznivci kvantových teleportací jistě zaregistrovali, že ve kvantové teleportaci prázdným prostorem už existují úctyhodnější rekordy. Ostatně, postup kvantové teleportace byl popsán více než před 20 lety a od té doby se teleportuje o sto šest. Ale kvantová teleportace optickým vláknem je významná v tom, že nabízí zajímavé možnosti využití. Experimenty týmu NIST se také uskutečnily na vlnových délkách, které se běžně používají v telekomunikacích.

Rekordní kvantová teleportace NIST. Kredit: Martin Stevens & Kelly Irvine / NIST.

Takesue a spol. ve svém článku, který zveřejnil časopis Optica, uskutečnili kvantovou teleportaci informace přes 102 kilometrů optického vlákna. Badatelé rafinovaně nenatáhli optické vlákno na tuto vzdálenost a se svým experimentem se vešli do laboratoře institutu NIST v Coloradu. Optické vlákno bylo totiž v experimentu úsporně navinuté. V podobných případech mohou nést informaci různé kvantové stavy. V NIST využili takové, které souvisejí s přítomností anebo nepřítomností fotonu v nesmírně krátkých časových úsecích o délce 1 nanosekundy.

Pro překonání nového rekordu bylo klíčové pořídit si výkonné detektory pro jediný foton. V NIST pro tento účel vyvinuli vysoce účinné supravodivé nanodrátkové detektory ze silicidu molybdenu, které jsou schopné detekovat jediný foton. Jde o to, že sto kilometry optického vlákna projde asi jenom jedna setina fotonů, které do vlákna vstoupily. Bez nových a extrémně citlivých detektorů jediného fotonu by to podle vlastních slov nemohli zvládnout.

Kromě detektorů v novém rekordu sehrály významnou roli i kvantové opakovače (repeater), které zesilují a přeposílají kvantová data dál. S dalším rozvojem této technologie s kvantovými opakovači bychom prý už v relativně dohledné době mohli začít budovat kvantový internet.

Video:  Quantum Teleportation Minute Physicshttps

Literatura
National Institute of Standards and Technology 22. 9. 2015, Optica online, Wikipedia (Quantum teleportation).