Naukowcy z Uniwersytetu w Stuttgarcie po raz pierwszy przenieśli stan kwantowy między fotonami pochodzącymi z dwóch różnych źródeł. To praktyczny krok do sieci kwantowej, w której informacja może wędrować bez utraty i podsłuchu.
Zespół wykorzystał tzw. kropki kwantowe, czyli specjalne półprzewodniki emitujące pojedyncze fotony o niemal identycznych cechach. Dzięki temu dwa fotony z różnych kropek można uznać za nieodróżnialne, co jest warunkiem zadziałania teleportacji kwantowej. Klucz nie polega na „znikaniu” cząstek, lecz na przeniesieniu ich stanu, czyli informacji zapisanej w kwantowej „fuzji” prawdopodobieństw.
W zwykłych światłowodach dane wzmacnia się klasycznymi wzmacniaczami. W sieci kwantowej to nie działa, bo kopiowanie kwantowych bitów niszczy informację. Kropki kwantowe mogą pełnić rolę stacji pośrednich: wstrzykują do sieci niemal identyczne fotony i pozwalają przekazywać stan dalej, bez wzmacniania i bez rozpraszania.
Badacze przeprowadzili teleportację między fotonami wysłanymi z dwóch niezależnych kropek. Po drodze wykonano pomiar splątania (tzw. Bell state measurement), który „przepisał” stan na drugi foton. Całość działała w standardowym kablu światłowodowym wykorzystywanym w dzisiejszych sieciach. Jak opisano w relacji z eksperymentu, odcinek światłowodu miał około 10 metrów, a odsetek udanych prób przekraczał 70 procent.
To ważne, bo pokazuje, że elementy przyszłego internetu kwantowego mogą bazować na istniejącej infrastrukturze. Wymaganie pozostaje jedno: fotony muszą być nieodróżnialne, a różne źródła światła zwykle się „rozjeżdżają” parametrami. Kropki kwantowe ograniczają te różnice, dzięki czemu teleportacja działa także między odległymi, niezależnymi nadajnikami.
Zespół podkreśla, że kolejne wyzwania to zwiększenie zasięgu i poprawa skuteczności procesu. Jednak już teraz widać, że technologia kropek kwantowych dojrzewa i może stać się budulcem bezpiecznych łączy, które będą chronić integralność danych w sieciach przyszłości.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Science Alert
