Teleportace je skutečná. Vědci právě přenesli informaci bez signálu

Ještě nedávno patřila teleportace výhradně do říše sci-fi. Vzpomínky na filmy, kde se lidé nebo předměty během zlomku vteřiny rozplynou na jednom místě a objeví se jinde, byly čistou fantazií. Dnes už ale vědci dokázali, že teleportace není jen filmový trik. Nejde sice o přenos lidí ani věcí, ale o něco možná ještě důležitějšího – o přenos informace samotné. A právě tenhle experiment z Německa patří k nejzajímavějším vědeckým událostem poslední doby.

Tým z Univerzity ve Stuttgartu se pustil do problému, který dlouho odolával i špičkovým fyzikům. Chtěli teleportovat kvantovou informaci mezi částicemi světla, které nevznikly na stejném místě. Zní to nenápadně, ale ve světě kvantové fyziky jde o extrémně složitý úkol. Právě takový přenos je totiž nutný pro budoucí kvantový internet, tedy síť, která by jednou mohla nabídnout prakticky neprolomitelné zabezpečení dat.

Jak experiment probíhal a proč je tak výjimečný

Základem celého pokusu byly takzvané kvantové tečky. Jde o mikroskopické polovodičové struktury, které dokážou emitovat jednotlivé fotony – částice světla – s velmi přesně danými vlastnostmi. Vědci použili dvě nezávislé kvantové tečky, každou na jiném místě. To je zásadní rozdíl oproti dřívějším experimentům, které pracovaly jen s jedním zdrojem světla.

První kvantová tečka vytvořila jeden foton, do jehož polarizace byla uložena informace. Druhá kvantová tečka produkovala dvojici provázaných fotonů. Tyto dvě částice spolu sdílely jeden společný kvantový stav, i když byly fyzicky oddělené. Právě kvantové provázání je fenomén, který umožňuje teleportaci.

Jeden z provázaných fotonů byl přiveden k fotonu z první kvantové tečky. Když se jejich kvantové stavy setkaly, došlo k rozhodujícímu momentu. Informace o polarizaci původního fotonu nezmizela ani nebyla poslána klasickým signálem. Místo toho se okamžitě objevila v druhém, vzdáleném fotonu z provázaného páru. Původní stav zanikl, ale jeho přesná kvantová kopie se objevila jinde. To je kvantová teleportace v praxi.

zdroj: Profimedia.cz

Celý experiment byl nesmírně citlivý na detaily. Fotony z různých kvantových teček se totiž přirozeně liší. Aby je vědci sladili, použili speciální frekvenční převodníky, které vyrovnaly drobné rozdíly v jejich vlastnostech. Bez této technologické vychytávky by teleportace vůbec nebyla možná.

Co se podařilo dokázat a kam to může vést

Teleportace probíhala na vzdálenost přibližně deseti metrů optického vlákna a dosáhla úspěšnosti lehce přes 70 procent. To je klíčové číslo, protože překračuje hranici, kterou lze dosáhnout klasickým přenosem informací. Jinými slovy, experiment jasně potvrdil, že šlo o skutečný kvantový proces, nikoli o sofistikovanou simulaci.

Ještě zajímavější je, že už dřívější výzkumy ukázaly, že kvantové provázání mezi fotony z kvantových teček dokáže přežít i přenos na vzdálenost 36 kilometrů městským prostředím. Aktuální experiment tak propojuje dvě dosud oddělené věci: nezávislé zdroje fotonů a funkční kvantovou teleportaci. Přesně to je kombinace, kterou budoucí kvantové sítě nutně potřebují.

Vědci teď pracují na dalším zlepšování. Chtějí zvýšit přesnost teleportace a prodloužit vzdálenosti, na které ji lze provádět. Každý krok vpřed přibližuje okamžik, kdy se podobné technologie nebudou odehrávat jen v laboratořích, ale stanou se součástí skutečných optických sítí.

Nejde tedy o jednorázový trik, ale o pečlivě připravený experiment, který ukazuje, že kvantová teleportace informací není sci-fi. Je to reálně fungující fyzikální proces, který se krok za krokem přibližuje praktickému využití. A právě tím je tenhle pokus tak výjimečný.