Kvantna “zapetljanost” će učiniti kvantni internet boljim, zahvaljujući kvantnom upravljanju
Profesor Mehul Malik već 15 godina proučava kvantne tehnologije.
Mnogo se radi na tome da se poboljša prenos informacija na Internetu 2.0
Sa svojim timom na Heriot-Watt’s Institute of Photonic and Quantum Sciences, Malik je osmislio novi način slanja kvantnih informacija na optička vlakna – način koji pomaže da se izbegne gubitak podataka i približava koncept kvantnog interneta za korak bliže stvarnosti. Kvantni internet je teorijski model za mrežu sledeće generacije zasnovan na čudnim fenomenima koji pripadaju teoriji kvantnog računarstva. Najčudniji fenomen je poznat kao kvantna zapetljanost, jer opisuje dve čestice ili grupe čestica (npr. dva fotona svetlosti) koje ostaju povezane bez obzira na razdaljinu.
Kvantno stanje upletene čestice ne može se opisati nezavisno od stanja druge, bez obzira na brzinu svetlosti. Kvantna tehnologija pokušava da iskoristi kvantne osobine subatomskih čestica za razvoj neverovatno moćnih računara ili da u velikoj meri poboljša bezbednost mrežnih komunikacija i navigacionih sistema. Problem sa kvantnim zapletom, međutim, je u tome što “prenos” zapletenih fotona preko optičkih vlakana postaje težak na velikim udaljenostima zbog buke i gubitka informacija. “Čak i najbolja optička vlakna na svetu će imati određeni gubitak po kilometru”, rekao je Malik, “tako da je ovo velika prepreka u omogućavanju ovog oblika kvantne komunikacije.” Novo istraživanje koje je razvio sa svojim timom, međutim, po prvi put pokazuje da „kvantna zapetljanost može tolerisati i buku i gubitak – i dalje opstati u snažnom obliku poznatom kao kvantno upravljanje“.
Kvantno upravljanje je tehnika koja može poboljšati robusnost uplitanja korišćenjem „kudita“, koji su u suštini nizovi kubita (bitni ekvivalent u kvantnom računarstvu) raspoređenih u više dimenzija. Istraživači su koristili prostornu strukturu svetlosti kako bi upleli fotone u 53-dimenzionalni prostor sastavljen od “piksela” svetla. Rezultat: kvantno upravljanje im omogućava da prenose zapletene fotone kroz uslove gubitka i buke koji su ekvivalentni dužini od 79 km optičkih kablova – čak i sa 36% belog šuma poput onog koji bi mogao da dođe od sunčeve svetlosti koja prodire u eksperiment. Još jedan kontraintuitivni nalaz novog istraživanja, rekao je Malik, je da povećanje broja dimenzija u kvantnoj zapetljanosti takođe dramatično smanjuje vreme potrebno za merenje rezultata. „Efikasan i pouzdan protok informacija danas je u srcu modernog društva“, objasnio je profesor; da bismo izgradili takav ‘kvantni’ internet, “moramo biti u mogućnosti da pošaljemo kvantnu zamršenost na udaljenosti u stvarnom svetu” tako što ćemo tolerisati buku i gubitke u prenosu.
Izvor: Techspot
