Teleportacja kwantowa jako pojęcie może brzmieć trochę jak science fiction, ale już od dłuższego czasu nim nie jest, a do osiągnięcia wysokiej wprawy w tej kwestii przyczynili się naukowcy z Uniwersytetu Turku w Finlandii oraz chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hefei. W artykule opublikowanym w Science Advances badacze ogłosili osiągnięcie "niemal doskonałej" teleportacji kwantowej, mimo obecności "szumów", które stanowią dla naukowców niemałe wyzwanie.
Teleportacja kwantowa jest procesem przenoszenia stanu kwantowego jednej cząstki na drugą, bez fizycznego jej przemieszczania się. Proces ten opiera się na wykorzystaniu splątania między parą kubitów. W "idealnych warunkach" transfer i teleportacja stanu kubitu mogą być wykonane "perfekcyjnie" - czyli przenosimy stan kwantowy cząstki absolutnie dokładnie. Niestety, "szumy" w systemach służących do teleportacji kwantowej ograniczają "jakość" procesu.
Dotychczasowa metoda opierała się na polaryzacji fotonów celem splątania kubitów. Natomiast metoda zaproponowana przez zespół badawczy opiera się na hybrydowym splątaniu między polaryzacją fotonów a ich częstotliwością i to okazało się kluczowe.
Splątanie hybrydowe niejako "odwraca" rolę szumu, zamieniając go z czynnika zakłócającego na czynnik korzystny dla procesu teleportacji. Eliminacja lub minimalizacja wpływu szumu stanowi kluczowy krok w kierunku praktycznego wykorzystania teleportacji kwantowej — chociażby w kontekście przesyłania informacji. Osiągnięcie naukowcy wręcz otwiera nowe drzwi w dziedzinie komunikacji kwantowej — a jest to metoda superbezpieczna (niezdatna do podsłuchu) i naprawdę szybka. Tyle tylko, że taka teleportacja jak na razie dawała nam możliwość przesyłania informacji o stanie kwantowym cząsteczki na odległość kilkunastu metrów. Niemniej, gdy staniemy się biegli w wykorzystaniu możliwości, jakie daje nam teleportacja kwantowa, zyska na tym m.in. kryptografia.
Wyniki badań bezsprzecznie skłonią naukowców, także tych z innych ośrodków, do dalszych prac nad eksploracją wpływu szumu na teleportację kwantową. Stanowią one solidne fundamenty dla przyszłych eksperymentów, które mogą prowadzić nas do jeszcze większych osiągnięć. Tyle tylko, że jak na razie nie wiemy jeszcze o tej metodzie przenoszenia informacji wszystkiego. Eksplorujemy ten temat już od lat, ale cały czas pojawiają się problemy konieczne dla rozwiązania.
Niemniej, dobrze jest widzieć, że prace nad tą kwestią postępują. Komunikacja kwantowa byłaby prawdziwym przełomem dla ludzkości — m.in. w kontekście misji kosmicznych. Szybka i co istotne: bezpieczna metoda przesyłania danych to coś, czego jako cywilizacja naprawdę potrzebujemy.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
