Naukowcy przekonani. Mamy być o krok bliżej do internetu kwantowego

Przez lata internet kwantowy był mglistą, trudną do zdefiniowania technologią przyszłości, która obiecywała przenieść obecną erę informacji do ery informacji kwantowej. W najprostszej wersji idea polegała na tym, że udany transfer danych kwantowych pozwoliłby nam wykorzystać potężne właściwości kwantowe kubitów. 

W szczególności pozwoliłoby to na wykorzystanie splątania i superpozycji, co mogłoby zasadniczo doprowadzić do powstania internetu niemożliwego do zhakowania (lub przynajmniej internetu znacznie trudniejszego do zhakowania).

Kwantowy internet na światłowodach Verizon

W najnowszym eksperymencie zespół profesora Lianga Fenga przesłał sygnały kwantowe przez lokalną sieć Verizon, używając tych samych protokołów IP, które obsługują dzisiejszy internet. Kluczowym elementem był opracowany przez naukowców "Q-Chip", który pozwala na jednoczesne zarządzanie danymi klasycznymi i kwantowymi.

Obejrzyj w

Aby internet kwantowy działał, kluczowe jest zachowanie stanu kwantowego. W przeciwnym razie kubity ulegają dekoherencji i stają się klasycznymi bitami. Stanowi to jednak problem, ponieważ normalne sieci informacyjne mierzą dane, aby kierować pakiety do właściwego miejsca docelowego – w przypadku kubitów oznaczałoby to zniszczenie stanu kwantowego. 

Zespół zastosował innowacyjne rozwiązanie: klasyczne sygnały wysyłane są przed informacją kwantową, niczym lokomotywa ciągnąca zamknięte wagony. Dzięki temu dane kwantowe pozostają nienaruszone, a sieć może je bezpiecznie przesłać do celu.

Nowe możliwości i wyzwania dla kwantowej komunikacji

Jak podkreślił Yichi Zhang, główny autor badania, integracja kwantowych informacji z istniejącą architekturą IP otwiera drogę do skalowania technologii. System osiągnął 97 proc. skuteczności w warunkach rzeczywistych, co potwierdza jego praktyczność poza laboratorium.

Jak ocenia Popular Mechanics, wciąż istnieją pewne bariery. Kwantowych danych nie można wzmacniać klasycznymi repeaterami, bo to niszczy splątanie kwantowe. Ogranicza to zasięg sieci, ale pokazuje, że masowa produkcja chipów i wykorzystanie obecnych światłowodów to realny postęp.

Robert Broberg z zespołu badawczego porównał ten etap do początków internetu w latach 90. Wtedy połączenie sieci uniwersyteckich zapoczątkowało rewolucję, której skutków nikt nie przewidział. Kwantowy internet może mieć podobny potencjał transformacyjny.