Internetul cuantic – prima teleportare a datelor într-un spațiu de stocare cuantic prin fibră optică

O echipă europeană de fizicieni au demonstrat cum un aparat poate teleporta informație cuantică către un spațiu de stocare SSQ(Solid-State Quantum) printr-o fibră telecom, o capabilitate crucială în viitorul internetului cuantic.

Ce înseamnă teleportare cuantică?

Teleportarea cuantică este capacitatea de a transmite ceva dintr-o locație în alta fără a traversa spațiul dintre cele două. Materia în sine nu realizează călătoria, doar informația ce o descrie. Aceasta este transmisă către un corp nou ce preia identitatea originalului.

Ce înseamnă internet cuantic?

Deși fanii Science Fiction s-au orientat mai mult pe teleportarea obiectelor sau a corpului uman, fizicienii cuantici au ales un domeniu mai ușor de înțeles – informația. Pentru ei, teleportarea este tehnologia de bază pentru o noua generație de procesare a informației, inclusiv un internet cuantic ce iți permite să transferi informația în securitate impecabilă.

Unul din blocurile importante ale noului internet cuantic vor fi, evident, routere cuantice, ce pot primi informație cuantică dintr-o locație și să o routeze către alta fără a o distruge. Astfel că, în acest moment a început o cursă pentru a dezvolta o astfel de tehnologie, ce are potențialul de a revoluționa comunicațiile.

Ieri, Felix Bussières de la University of Geneva din Elveția și echipa sa de cercetători au anunțat că au făcut un pas important în această direcție. Această echipă a reușit să transporte informație cuantică către un cristal care era încărcat cu o formă de ioni foarte rară pe pământ – un fel de memorie cuantică. Dar cel mai important este că au reușit să facă acest lucru printr-o fibră de telecomunicații obișnuită folosită în întreaga lume.

Cum funcționează procesul de teleportare?

Ca procesul de teleportare cuantică a datelor să aibă succes pe o scară largă, ei trebuie să reușească să folosească o lungimea de undă a fotonilor compatibilă cu fibra telecom. Totuși acest lucru nu este foarte ușor de realizat, după cum declară și Bussières :

„This wavelength is typically far away from the low-loss region of standard optical fibre. „

De aceea, echipa lui Bussières a reușit să perfecționeze un procedeu de generare a unor perechi de fotoni încrucișate cu diverse lungimi de undă. Prima lungime de undă este de 883nm (aproape de infraroșu) ce este compatibilă cu unul din tipurile de memorie cuantică din cristale cu „neodymium-doped yttrium orthosilicate”. A doua are o lungime de 1338nm (la mijlocul razei infraroșu) ce trece perfect prin fibra optică obișnuită.

„Starea cuantică necesară pentru a fi realizată teleportarea se formează odată cu polarizarea unui foton pe o lungime de undă de 1338nm. Cu alte cuvinte, băieții trimit semnalul de 883nm către o memorie cuantică unde este stocată cat timp se transmite semnalul de 1338nm printr-o fibră de 12km către un alt dispozitiv ce pregătește un al treilea foton (tot pe lungimea de undă de 1338nm) cu polarizarea de a fi teleportat. Acesta este momentul în care teleportarea are loc. Când acești doi fotoni de 1338nm sunt făcuți să interacționeze într-un mod specific, polarizarea este teleportata către memoria cuantică de la celălalt capăt al experimentului.”

Nu e prima tentativă de internet cuantic

Subiectul internetului cuantic a mai fost tratat și în trecut, Laboratorul Național Los Alamos din New Mexico afirmând anul trecut că aveau o tehnologie ce o rulau în laboratoarele lor de câțiva ani. În acest moment, însă, nu există nici o tehnologie cuantică care să fie capabilă să fie în același timp sigură, scalabila și stabilă pentru a putea lua locul transferului de date obișnuit.

Pentru mai multe detalii despre acest subiect, precum și pentru a fi siguri de acuratețea explicațiilor mele, vă rog să aruncați o privire și aici.