Ha a tudósoknak sikerülne kifejleszteniük egy, a kvantumfizikán alapuló működőképes hálózatot, az óriási előrelépés lenne az emberiség számára. Nemcsak a kommunikáció lehetne biztonságosabb egy ilyen csatornán, de egyesíthetné a kvantumszámítógépek képességeit, valamint segíthetne létrehozni a következő generációs kutatóeszközöket.
A megoldás az úgynevezett kvantum-összefonódásban rejlik. A jelenség lényege, hogy két kvantum elválaszthatatlanul kapcsolódik egymáshoz, attól függetlenül, hogy mekkora távolságra vannak egymástól. A sajátossága, hogy ha mérést végeznek az egyiken, az a másik mérési eredményét is meghatározza.
https://www.nist.gov/sites/default/files/styles/2800_x_2800_limit/public/images/2025/03/18/Quantum-Entanglement-Final-sm.gif
A probléma, hogy az összefonódott részecskéket nagyon nehéz átjuttatni a meglévő optikai kábeles hálózaton. Ha nem egy tökéletes laboratóriumi körülmény veszi őket körbe, akkor a kvantumállapot könnyen torzulhat.
Az amerikai Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) kutatói most egy igen fontos mérföldkőhöz érkeztek a kvantumhálózat fejlesztésében: sikerült fényrészecskéket (fotonokat) továbbítani egy 62 kilométer hosszúságú, már meglévő hálózati kábelen anélkül, hogy az összefonódásuk megszakadt volna.
Eredményeiket a Journal of Optical Communications and Networking tudományos folyóiratban tették közzé.
Bár ezzel alapvetően nem dőlt meg semmilyen távolsági rekord (azt egy korábbi, 420 km-es továbbítás tartja), a körülmények miatt mégis figyelemre méltó az eredmény: a teszt során használt optikai kábelek nagy része a föld felett, nem pedig a föld alatt volt kifeszítve a NIST és a Marylandi Egyetem között. Ezek a kábelek így mindenféle külső behatásnak ki voltak téve, a napsütéstől a szélen át a madarakkal való kontaktig.
https://hvg.hu/tudomany/20210514_bme_kvantuminternet_kvantuminformatika_szamitastechnika_szamitogep
Mint a Science Alert megjegyzi: míg a hagyományos adattovábbítást ezek a tényezők nem zavarják, a kvantumadatokat igen. A környezet zavarja a fotonok polarizációját, azt az irányt, amelyben az elektromos mezejük rezeg, és amelyben az összefonódással kapcsolatos információ tárolódik.
Az interferencia kiküszöbölésére a kutatók lézerfényt használtak referenciapontként. A lézerfény elcsavarodásának kiszámításával a csapat alkalmazni tudta a megfelelő korrekciókat az összefonódott fotonokra.
Az eredmények azt mutatták, hogy az elképzelés működőképes, így ez egy igen komoly lépés lehet a kvantumhálózatok gyakorlati alkalmazása felé.
Bármennyire is biztatók azonban az eredmények, még bőven nincs kész a kvantuminternet. A másodpercenkénti 200-1500 összefonódott foton átviteli sebessége nem rossz, de a kvantuminternet valós körülmények közötti működtetéséhez javítani kell rajta.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
