A jövő internete megszületett: fénykvantumot teleportáltak 30 kilométeren át, működő hálózaton
Tudósok áttörték a lehetetlennek hitt határt
2024-ben amerikai kutatók olyan kísérletet hajtottak végre, amely korábban a sci-fi világába tartozott volna: egy fénykvantum állapotát sikerült több mint 30 kilométeren át teleportálni – ráadásul valós, adatforgalommal terhelt optikai kábelen keresztül. Ez a teljesítmény mérnöki bravúrnak számít, és új korszakot nyithat a kvantumkommunikáció és kvantuminternet fejlesztésében.
Nem Star Trek – hanem a valóság
A kísérlet nem azt jelenti, hogy mostantól embereket vagy tárgyakat tudunk “átteleportálni”, mint a Star Trekben. A kvantumteleportáció lényege, hogy egy részecske kvantumállapotát – vagyis a benne rejlő információt – átviszik egy másik helyen lévő részecskére, miközben az eredeti állapot megsemmisül. Így az információ nem fizikailag utazik, hanem átalakulás formájában jelenik meg egy másik ponton.
A kutatás vezetője, Prem Kumar, a Northwestern Egyetem mérnöke így fogalmazott:
„Ez hihetetlenül izgalmas, mert senki sem hitte, hogy ez lehetséges. A munkánk megmutatja, hogyan oszthatják meg a kvantum- és klasszikus hálózatok ugyanazt az optikai infrastruktúrát.”
A kvantumvilág törékeny egyensúlya
A kvantumállapotokat – például a fény részecskéit, a fotonokat – rendkívül nehéz stabilan fenntartani. A legkisebb hőmozgás, elektromágneses sugárzás vagy más zavar azonnal “szétrombolja” az állapotot, amit a tudósok dekoherenciának neveznek.
A kísérletben a kutatók azt a kihívást vállalták, hogy egy foton kvantumállapotát juttassák el olyan kábelen keresztül, amelyen közben banki tranzakciók, videók és üzenetek haladtak 400 gigabit per másodperces sebességgel. Kumar így magyarázta:
„Gondosan tanulmányoztuk, hogyan szóródik a fény, és úgy helyeztük el a fotonjainkat, hogy a szóródás a lehető legkisebb legyen. Így képesek voltunk kvantumkommunikációt megvalósítani anélkül, hogy zavart szenvedett volna a hagyományos adatforgalom.”
A kvantum és a klasszikus internet békésen együtt élhet
Ez a felfedezés az első bizonyíték arra, hogy kvantumkommunikáció működhet a jelenlegi internetes infrastruktúrán belül, külön fejlesztések nélkül. Korábban más kutatócsoportok csak laboratóriumi körülmények között, szimulált adatfolyammal tudták ezt modellezni – a mostani eredmény viszont valós hálózati környezetben született.
A kvantumteleportáció nemcsak gyorsabb számítástechnikai összeköttetést ígér, hanem tökéletesen biztonságos kommunikációt is, mivel a kvantumállapot megváltoztatása azonnal észrevehető. Kumar szerint:
„A kvantumteleportáció képes biztonságos kapcsolatot teremteni egymástól távoli pontok között. Ha megfelelő hullámhosszt választunk, nincs szükség új infrastruktúrára – a klasszikus és a kvantumkommunikáció együtt is működhet.”
A jövő hálózata: kvantuminternet
A kutatást az Optica tudományos folyóirat közölte, és a szakértők szerint ez lehet az első lépés egy globálisan összekapcsolt kvantuminternet felé. Ez a technológia teljesen új szintre emelheti az adatbiztonságot, a szenzorhálózatokat és a számítási teljesítményt – anélkül, hogy új kábeleket kellene lefektetni.
A tudomány új fejezete kezdődött el: a jövő internete már nem a biteké, hanem a fotonoké és a kvantumállapotoké.
A legfrissebb tudományos cikkek
