Kluczowa precyzja transmisji
Najważniejszym parametrem okazała się wierność przekraczająca 99%, co oznacza, że polaryzacja fotonów, czyli sposób kodowania informacji kwantowej, zachowuje się niemal idealnie podczas transmisji. Dla porównania, wcześniejsze rozwiązania miały z tym poważne problemy.
To nie powinno przypominać zabawy w “głuchy telefon”, gdzie informacje gubią się po drodze. Zasadniczo, nasza konstrukcja sprawia, że sygnał odebrany jest tak bliski sygnałowi wysłanemu, jak to tylko możliwe – wyjaśnia Fumihiro Kaneda, profesor Uniwersytetu Tohoku
Czytaj też: Koniec z cyfrowym chaosem na twoim komputerze. Nowa funkcja Windows 11 zmienia zasady gry
Straty energii sygnału wynoszą zaledwie 0,06 dB, co przekłada się na około 1,3% całkowitej mocy. Router reaguje w czasie nanosekund, lecz równie istotna jest jego kompatybilność z obecną infrastrukturą światłowodową. Sukces był możliwy dzięki specyficznej budowie urządzenia. Kompaktowy interferometr elektrooptyczny ma kształt równoległoboku, co pozwala komponentom optycznym działać pod niemal normalnym kątem padania. Tradycyjne rozwiązania oparte na prostokątnych ścieżkach wymagały więcej elementów i generowały większe straty.
Przełom w obsłudze splątanych fotonów
Najbardziej imponujące jest to, że po raz pierwszy udało się skierować splątane kwantowo pary fotonów, utrzymując widoczność interferencji na poziomie około 97%. Splątanie kwantowe – które Einstein nazywał “upiornym działaniem na odległość” – to zjawisko łączące cząstki niezależnie od dzielącego je dystansu.
Umiejętność obsługi takich stanów jest kluczowa dla rozwoju technologii kwantowych, w tym:
- rozproszonych obliczeń kwantowych
- komunikacji niemożliwej do podsłuchania
- precyzyjnych pomiarów naukowych
Czytaj też: Meta oddaje kontrolę. Koniec algorytmicznej dyktatury na Instagramie i Threads?
W przeciwieństwie do wielu eksperymentów, to rozwiązanie ma szansę na praktyczne zastosowanie. Działa na długościach fal używanych w telekomunikacji, co oznacza, że operatorzy nie musieliby wymieniać całej infrastruktury. Wystarczy dołożyć kwantowe routery do istniejących sieci. Badania opublikowane w Advanced Quantum Technologies pokazują solidne podstawy pod przyszłe sieci kwantowe, nawet jeśli kluczowe będzie teraz uporanie się z pewnymi trudności. Wyzwania dotyczą nie tylko technologii, ale też kosztów i standaryzacji. Internet kwantowy obiecuje niemal absolutne bezpieczeństwo, ponieważ każda próba podsłuchania natychmiast niszczy przesyłane dane. Może to zrewolucjonizować bankowość, komunikację rządową czy precyzyjne pomiary naukowe. Japoński eksperyment pokazuje, iż jesteśmy na dobrej drodze, choć przed nami jeszcze wiele pracy.