Základní buňka pro kvantový Internet

Fyzici ze Společné laboratoře optiky jako první na světě úspěšně realizovali kontrolovanou teleportaci kvantových bitů. Tento kvantově informační protokol propojuje tři komunikující strany. Vzniká tak trojúhelník, jehož každý vrchol lze spojit s vrcholem dalšího komunikačního trojúhelníku. Postupné propojování těchto trojúhelníků otevírá prostor pro vytvoření mnohouživatelské sítě, možného kvantového Internetu [citace] [PDF].

15.5.2019 14:11 | Platonix | Zajímavý článek

Komentáře

[cbrpnk]

Nerobili to uz japonci alebo cinania pred dvoma rokmi ?

[sad]

Ano, ale jen na vzdálenost 3 cm, 7 cm v excitovaném stavu.

[Platonix]

Stručná odpověď: Ne.

Delší odpověď: Číňani udělali například teleportaci mezi Zemí a oběžnou drahou, ale stále pouze v konfiguraci jeden vysílá, druhý přijímá [zdroj]. Japonci sice provedli kontrolovanou teleportaci (tři účastníci), ale na svazku světla, ne na kvantových bitech [zdroj]. V jejich experimentu je i teoreticky nemožné dosáhnout 100% věrnosti teleportace kvantového stavu, protože taková věrnost by vyžadovala nekonečné množství energie. V našem experimentu to ale možné teoreticky je. Experimentální věrnost byla někdo okolo 80 %.

[Peter Golis]

Čiže ten pokus dosiahol experimentálnu chybovosť 20%? Nuž, tak potom držím palce.

[Odin]

Drž si raději stranickou knížku.

[Platonix]

Děkuji za držené palce. Doplním ještě, že bez kvantové teleportace by přenos kvantové informace klasickou linkou dosáhl maximální teoretické věrnosti 67 %. Z toho důvodu je 80 % důkazem fungování našeho "teleportu". To byl cíl. Jsme fyzici zkoumající fundamentální vlastnosti přírody, zlepšení čísel necháme na aplikovaném výzkumu, který naváže třeba za deset, dvacet let.

[Peter Golis]

To je dobrá správa.

I keď mňa by skôr zaujímalo neskoršie ovládanie spinu kvantovo previazaných častíc. Zabŕdol do toho už niekto?

[Platonix]

Moc teď nerozumím. Jde ti přesně o co? Lokální manipulace se stavem objektu, který je provázaný s jiným? To se ale běžně provádí.

[Peter Golis]

Výborne, takže tu teda máme prenosy nadsvetelnou rýchlosťou. Zásobník ma ako veľkú kapacitu, a aká je chybovosť? Dosť mi totižto vypadáva internet a toto by mi pomohlo.

[petr_p]

Na tom není nic nadsvětelného. Vyrobíš dvě částice kvantově provázané. Jednu si necháš doma, druhou strčíš do obálky a Českou poštou pošleš příjemci. Pak na své částici nastavíš stav a opačný se objeví u příjemce.

[mpn]

Nevie niekto ake je oneskorenie zmeny stavu na tej druhej castici v zavislosti od vzialenosti medzi casticami ?

[Peter Golis]

Práveže nula, a častica nezanikne. Preto som spomínal nadsveteľnú rýchlosť prenosu.

[petr_p]

Zpoždění není žádné. Zavádějící je ono „nastavení“.

Nastavení vede ke zhroucení kvantového projení. V tom nejjednodušším případě je třeba spíše hovořit o přečtení stavu stejné kvantové vlastnosti na obou stranách. Pak je zaručeno, že každá ze stran obdrží opačnou informaci. Celkem dobrý popis je v této pasáži.

Žádná informace se nepřenáší během čtení, ale už je přenesena spolu s distribucí provázaných částic.

Kvantová teleportace ze zprávičky je ale o něčem jiném: Kromě provázaných částic je třeba ještě klasického komunikačního kanálu, který právě přenáší informaci. A přenáší se informace nikoliv o stavu těch dvou předdistribuovaných částicích, ale informace o stavu úplně jiné částice, kterou si přejeme „teleportovat“. Tedy vyrobit novou částici u příjemce, která bude mít stejný stav jako ta úplně jiná částice u odesílatele.

Ostatně i článek ze zprávičky hovoří:

Quantum teleportation […] allows the transfer of a quantum state between remote physical systems without physical transfer of the information carrier. Specifically, an unknown quantum state of a physical system is measured and subsequently reconstructed at a remote location through the use of classical communication and quantum entanglement. Without entanglement, such quantum state transfer would not be possible within the laws of quantum mechanics. For that reason, quantum teleportation is thought of as the quantum information protocol which clearly demonstrates the character of quantum entanglement as a resource.

Asi místo o teleportaci by se mělo hovořit o replikaci. Jenže ve světě kvantové informatiky existují tvrzení o nezničitelnosti a neklonovatelnosti kvantového stavu. Toto zmatení je zřejmě dáno tím, jestli se hovoří o částici, která nese neznámou superpozici stavů, a tím je jedinečná, nebo jestli se hovoří o abstraktní informaci o jednom stavu. Možná proto je lépe kvantovou teleportaci nazývat teleportací provedenou v součinnosti s provázaností. Ale to už není tak dobrý titulek do novin.