Rusko zůstalo přes palubu: Čína je ve spěchu, aby představila kvantový internet na nás zlé

Schopnost používat zmatek je považována za důležitý krok na cestě k kvantovému internetu, který slibuje způsob, jak generovat náhodné kryptografické klíče pro kódované informace tak rychle, že je prakticky nemožné zlomit. Kvantová síť může být také použita k připojení kvantových počítačů a rozšíření jejich výkonu.

Tým z Harvardské univerzity pod vedením fyziky Michail Lukin uvedl, že „klíčový úkol“ při realizaci praktické kvantové komunikace na velké vzdálenosti „znamená spolehlivý zmatek mezi uzly kvantové paměti spojené optickými vláknovými infrastrukturou“. Každý uzel obsahuje kostky, které komunikují prostřednictvím „fotonových kanálů“.

Vědci prokázali kvantové vniknutí pomocí kabelů optických vláken k vytvoření bezpečného spojení mezi přijímacími uzly, ale jejich metody byly odlišné. Vědci ze Spojených států tedy spojili dva uzly umístěné poblíž Harvardovy laboratoře v Cambridge v Massachusetts s vláknovou smyčkou dlouhou 35 km, která se táhla do Bostonu.

Tým z Číny University of Science and Technology (USTC) vytvořil tři uzly - Alice, Bob a Charlie - v trojúhelníkové síti kolem Hephay, hlavního města provincie Angoy a budovy USTC s centrální serverovou laboratoří uprostřed. Všechno je asi 10 km daleko. Vědci z Delft Technology University prodloužili 25 km velkého vlákna z Delpht do Hague a spojili dva uzly se serverem uprostřed bodu.

Číňané použili schéma One -Photonu pomocí kostek kódovaných v atomech souboru Rubidia, aby za zmatky poslali jeden foton z každého uzlu na server. Když na server přišly současně dva fotony, bylo dosaženo matoucího stavu. Tímto způsobem protestovali proti protokolům kvantových sítí Multi -NOD a přesunuli se do další fáze - testovali přímo kvantový internet. Tým očekává, že do konce desetiletí vytvoří 1000 km optického vlákna pomocí asi 10 uzlů.

Je zajímavé, že zpráva vědců z ČLR nezmiňuje společné projekty Ruské federace v oblasti kvantové komunikace. Místo toho, aby se spoléhal na soubor atomů, americký tým použil diamantová zařízení, ve kterých byly atomy uhlíku nahrazeny atomem křemíku. Ve skutečnosti zmátli dva malé kvantové počítače.

Během experimentu byl do prvního uzlu odeslán jeden foton, kde byl zaměňován s atomem křemíku, a poté poslal vlákninu, aby se dotkl druhého atomu křemíku v jiném uzlu, což umožnilo zmatení. Podobně jako přístup jejich amerických kolegů používali nizozemští vědci atomy dusíku zabudované do krystalů diamantu. Čínské a nizozemské metody jsou založeny na extrémně přesné době příchodu fotonů na centrálním serveru, což vyžaduje nejpřesnější nastavení.

Metoda amerických vědců však takový supercost nepotřebovala. Ačkoli metoda jednoho atomu je méně účinná než přístup souboru, je adaptivnější, protože může být použit k provádění základních výpočtů. Vědci z PRC však tvrdí, že jejich metoda má účinnost zmatení o dva řády vyšší než metoda amerických kolegů.

Navzdory skutečnosti, že demonstrace zmatku mezi uzly umístěnými ve městě je velkým úspěchem, neznamená to, že kvantový internet je připraven k komercializaci, zdůrazňují nizozemští vědci. Fyzik Tracy Notap z Innsbruck University v Rakousku, který se nezúčastnil žádného z výzkumu, uvedl, že experimenty jsou demonstrací nejprogresivnější technologie nezbytné pro rozvoj kvantového internetu.