Kvantové technologie, které využívají principy kvantové mechaniky, se v některých situacích ukázaly jako výkonnější než jejich klasické protějšky. Týká se to i kvantových komunikačních systémů, které v současné době umožňují přenos informací na velké vzdálenosti pomocí fotonů, které nesou kvantovou informaci.
Kvantové komunikační systémy mají sice řadu předností, ale současně také často trpí ztrátami fotonů. Ty mohou být rozptýleny, pohlceny anebo během přenosu zcela zmizet. Tento problém se navíc zhoršuje s rostoucí vzdáleností přenosu, při kterém je využívána kvantová komunikace.
Jedním z možných řešení je využití procesu kvantové teleportace. Ta umožňuje přenést kvantový stav z jedné částice na druhou, aniž by bylo nutné samotnou částici fyzicky přesouvat. Celý proces je založen na slavném kvantovém jevu kvantového provázání (quantum entangement).
Vědci University of Science and Technology of China (USTC), která vedl kvantový mág Chao-Yang Lu, experimentálně prokázali, že kvantová teleportace může být při dálkové kvantové komunikaci výhodnější než přímý přenos fotonů. Jejich výzkum přinesl nový způsob přípravy kvantově provázaných fotonů a následného provedení kvantové teleportace.
Jak uvedl Lu pro platformu Phys.org, v kvantové informační vědě dospěli do fáze, kdy už nestačí jen demonstrovat fascinující kvantové jevy. Stále důležitější je podle něj ukázat, že kvantové technologie mohou v konkrétních případech překonat nejlepší klasická řešení. Pro jejich tým je to důležitý milník na cestě k praktickému využití kvantových informačních technologií.
##seznam_reklama##
Výsledky výzkumu Luova týmu ukazují význam kvantové teleportace pro budoucí vývoj kvantových relé, kvantových opakovačů i propojených kvantových procesorů. Lu a jeho kolegové nyní plánují otestovat svůj přístup mimo laboratorní prostředí, na skutečných optických vláknech a v experimentálních kvantových sítích.
Video: [KEYNOTE] Quantum Teleportational, Metrological and Computational Advantages Using Photons
Literatura