Nový experiment přibližuje kvantový internet k realitě. Jeho vznik může změnit celou globální síť

Myšlenka kvantového internetu má sice obrovský potenciál, ale jeho připojení ke starému běžnému internetu má svá úskalí. Nová studie nyní naznačuje, jak by bylo možné propojit stávající a budoucí sítě.

Experiment, který provedli vědci z Leibnizovy univerzity v Hannoveru v Německu, ukázal, jak lze kvantovou informaci a klasické jedničky a nuly běžných dat přenášet stejným optickým vláknem. Potenciálně to znamená internet, který je téměř odolný proti hackerům, a možnost využít stávající infrastrukturu k propojení několika kvantových počítačů do sítí, které by jednoho dne mohly poskytnout jedinečný výpočetní výkon, jenž by mohl vyřešit jinak neřešitelné výpočetní úlohy.

Kvantová komunikace vyžaduje, aby byly úzce související světelné vlny vysílány izolovaně, aby byl chráněn jejich jemně provázaný vztah, což znamená, že musí být přenášeny odděleně od běžných světelných vln přenášejících data. Proto je obtížné posílat vše stejným „potrubím“. „Aby se kvantový internet stal skutečností, musíme přenášet zapletené fotony prostřednictvím optických sítí,“ říká fyzik Michael Kues z Leibnizovy univerzity v Hannoveru. „Zároveň chceme i nadále používat optická vlákna pro běžný přenos dat.“

„Náš výzkum je důležitým krokem ke spojení konvenčního internetu s kvantovým internetem.“

Tým použil speciálně navržené zařízení, na kterém použil takzvanou serrodynovou techniku, která posouvá fázi signálů v optickém vlákně, aby se kvantová a klasická data dostala do stejného frekvenčního kanálu. Činí tak však způsobem, kdy se datové toky navzájem neruší, čímž se zachovává entanglovaný stav kvantového toku. Na druhém konci sítě lze proudy opět oddělit, takže lze odesílat a přijímat oba typy dat, jde o hybridní přístup ke komunikaci.

Je to poprvé, kdy se vědcům podařilo poslat propletené světlo s nepropletenými daty stejným frekvenčním kanálem v optickém vlákně. Vzhledem k tomu, že tato optická vlákna již tvoří páteř našeho internetu, znamená to, že kvantové technologie by se mohly rychleji prosadit. „Zapletené fotony blokují datový kanál v optickém vlákně, což znemožňuje jeho použití pro běžný přenos dat,“ říká fyzik Jan Heine z Leibnizovy univerzity v Hannoveru.

Zbývá překonat spoustu výzev. Výzkum pokračuje, aby se kvantové informace přenášely na delší vzdálenosti bez rozpadu a aby se našly způsoby, jak řídit provoz ve stávajících sítích. Pokud se nám však podaří kvantový internet zprovoznit, slibuje, že k internetu, který známe dnes, přibude nepřekonatelná vrstva superbezpečné ochrany – data, která se jednoduše rozpadnou, pokud se je zlí aktéři pokusí zachytit.

„Náš vývoj ukazuje, jak může být praktická implementace hybridních sítí úspěšná,“ říká Kues.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: sciencenews.org, livescience.com, uni-hannover.de