Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să transmită o stare cuantică a luminii pe o distanță de peste 30 de kilometri printr-o rețea de fibră optică folosită deja pentru trafic obișnuit de internet. Performanța este considerată un pas major, mai ales că până recent se credea că astfel de experimente nu pot funcționa într-un mediu „zgomotos”, plin de date clasice.
Experimentul a fost realizat de o echipă din SUA, condusă de Prem Kumar, inginer la Northwestern University. Rezultatul sugerează că viitoarele rețele cuantice ar putea funcționa pe aceeași infrastructură ca internetul actual, fără a fi nevoie de sisteme complet noi.
„Este extrem de palpitant, pentru că nimeni nu credea că acest lucru ar fi posibil”, a declarat cercetătorul.
Ce înseamnă, de fapt, teleportarea cuantică
Teleportarea cuantică nu presupune transportul fizic al obiectelor, ci transferul unei stări cuantice de la un punct la altul. Practic, informația care descrie un sistem este recreată fidel într-o altă locație.
Procesul se bazează pe proprietăți specifice fizicii cuantice, unde două particule pot deveni corelate într-un mod care le permite să împartă aceeași stare, chiar dacă sunt separate în spațiu. Pentru ca transferul să fie complet, este necesară și trimiterea unei informații clasice între cele două puncte.
Problema majoră apare în momentul transmiterii. Stările cuantice sunt extrem de fragile și pot fi distruse ușor de interferențe, vibrații sau alte semnale, fenomen cunoscut sub numele de decoerență.
Cum au reușit cercetătorii să transmită informația fără pierderi
Transmiterea unei stări cuantice printr-un cablu folosit simultan pentru trafic intens de date a fost considerată mult timp imposibilă. În rețelele moderne, prin aceleași fibre circulă fluxuri uriașe de informații: tranzacții bancare, videoclipuri sau mesaje.
Pentru a evita interferențele, echipa a folosit tehnici speciale de control al luminii. Cercetătorii au analizat modul în care semnalul se dispersează și au ales o lungime de undă optimă, unde riscul de degradare este minim.
„Am studiat cu atenție modul în care lumina este dispersată și am plasat fotonii într-un punct optim unde acest mecanism de dispersie este minimizat. Am descoperit că putem realiza comunicații cuantice fără interferențe din partea canalelor clasice care sunt prezente simultan”, a explicat Prem Kumar.
Rezultatul a fost o transmisie stabilă a stării cuantice, chiar și într-un mediu dominat de trafic intens, de ordinul sutelor de gigabiți pe secundă.
Ce schimbă concret acest experiment
Până acum, experimentele similare au fost realizate în condiții controlate sau în simulări. Acesta este primul caz în care teleportarea cuantică a fost demonstrată într-o rețea reală de internet.
Descoperirea sugerează că dezvoltarea unui internet cuantic nu va necesita reconstruirea completă a infrastructurii existente. Rețelele clasice și cele cuantice ar putea funcționa în paralel, folosind aceleași cabluri de fibră optică.
„Teleportarea cuantică are capacitatea de a asigura conectivitate cuantică între noduri aflate la distanțe geografice mari”, a spus cercetătorul. „Dacă alegem lungimile de undă corespunzătoare, nu va fi nevoie de o infrastructură nouă. Comunicarea clasică și cea cuantică pot coexista”.
Rezultatele ar putea avea aplicații importante în criptare, calcul cuantic și sisteme de detecție avansate, deschizând drumul către o nouă generație de tehnologii bazate pe fizica cuantică.
„Responsabilitatea se construiește împreună.
Intră pe canalul nostru de WhatsApp Responsabil și fii parte dintr-o comunitate care vrea să schimbe România în bine.
Leave a comment