Tim Univerziteta u Štutgartu prvi put je teleportovao kvantno stanje između fotona iz dve različite kvantne tačke, koristeći standardno optičko vlakno dužine ~10 m. Eksperiment je postigao stopu uspešnosti nešto veću od 70%, pokazujući da kvantne tačke mogu proizvesti skoro identične fotone potrebne za prenos kvantnih informacija. Rad, objavljen u Nature Communications, predstavlja važan korak ka primeni postojeće infrastrukture u razvoju kvantnog interneta.
Prvi prenos kvantnog stanja između fotona iz različitih izvora — važan korak ka kvantnom internetu
Tim fizičara sa Univerziteta u Štutgartu izveo je pionirski eksperiment u kojem je po prvi put uspešno preneto kvantno stanje između fotona koji potiču iz dve odvojene kvantne tačke (quantum dots). Rezultat približava ideju kvantnog interneta primeni preko postojeće optičke infrastrukture.
Šta je urađeno
Istraživači su pokazali da je moguće teleportovati kvantno stanje između fotona emitovanih iz različitih izvora koristeći standardno optičko vlakno dužine oko 10 metara. Eksperiment je ostvario stopu uspešnosti nešto veću od 70%, što je značajan pokazatelj zrelosti tehnologije zasnovane na kvantnim tačkama.
Zašto su kvantne tačke važne
Kvantne tačke su specijalni poluprovodnički izvori koji emituju fotone na vrlo preciznim frekvencijama i sa visokom kontrolom svojstava. Takvi izvori mogu proizvesti fotone koji su međusobno praktično neprepoznatljivi, što je neophodno za prenos kvantnih informacija bez gubitka integriteta.
Kako funkcioniše kvantna teleportacija
U kontekstu kvantne fizike, teleportacija znači prenos kvantnog stanja (informacije o svojstvima čestice), a ne pomeranje same čestice iz tačke A u tačku B. Da bi teleportacija uspela, uključen je proces koji zahteva kvantnu korelaciju i neprepoznavanje fotona po svim relevantnim parametrima — frekvenciji, polarizaciji i vremenu emitovanja.
"Po prvi put u svetu uspeli smo da prenesemo kvantnu informaciju između fotona koji potiču iz dve različite kvantne tačke", rekao je fizičar Peter Michler sa Univerziteta u Štutgartu.
Primenljivost i perspektive
Ključni značaj ovog rada je demonstracija da se teleportacija između različitih izvora može izvesti preko standardnog optičkog vlakna — što znači da postojeća telekom infrastruktura može igrati ulogu u budućim kvantnim mrežama. Ipak, pred naučnicima su izazovi: povećanje maksimalnih udaljenosti, podizanje stope uspeha iznad trenutnih vrednosti i integracija sa komponentama za očuvanje i ponavljanje kvantnih signala (quantum repeaters).
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications. Rezultati predstavljaju važan gradivni blok za buduću kvantnu komunikaciju i sigurnu razmenu podataka zasnovanu na kvantnim principima.
Šta dalje očekivati
Tim će verovatno raditi na povećanju razdaljine prenosa i pouzdanosti protokola, kao i na testiranju kompatibilnosti sa različitim tipovima kvantnih tačaka i mrežnom opremom. Ako se ti koraci uspešno realizuju, bližimo se praktičnim kvantnim vezama koje mogu obezbediti novu klasu sigurnih komunikacija.
Pomozite nam da budemo bolji.
