3 tygodni temu
Inżynierowie z Uniwersytetu Pensylwanii dokonali przełomu, wysyłając sygnały kwantowe przez działającą, komercyjną sieć światłowodową. To milowy krok w kierunku budowy praktycznego internetu kwantowego.
Wizja internetu kwantowego, oferującego bezprecedensowe bezpieczeństwo i potężne możliwości obliczeniowe, od lat rozpalała wyobraźnię naukowców, ale wydawała się odległą przyszłością. Teraz, dzięki przełomowemu eksperymentowi inżynierów z Uniwersytetu Pensylwanii, ta przyszłość jest znacznie bliżej. Po raz pierwszy w historii udało się mianowicie z powodzeniem przesłać sygnały kwantowe przez te same, aktywne światłowody, które na co dzień przesyłają nasz ruch internetowy. Eksperyment, opisany w czasopiśmie “Science”, został przeprowadzony na kampusowej sieci światłowodowej firmy Verizon.
Głównym problemem w budowie internetu kwantowego była dotychczas ekstremalna wrażliwość sygnałów kwantowych. Opierają się one na zjawisku splątania cząstek, które tracą swoje unikalne adekwatności w momencie jakiejkolwiek próby pomiaru lub zakłócenia. Tradycyjne sieci internetowe nieustannie mierzą i korygują dane, aby skierować je do celu, co dla sygnałów kwantowych byłoby destrukcyjne.
Rozwiązaniem tego problemu okazał się “Q-Chip” – specjalny, krzemowy układ scalony opracowany na Uniwersytecie Pensylwanii. Działa on jak inteligentny koordynator, który łączy sygnał kwantowy z tradycyjnym, klasycznym sygnałem świetlnym. W tej parze, klasyczny sygnał pełni rolę “lokomotywy” – jest odczytywany i kierowany przez sieć, podczas gdy sygnał kwantowy podróżuje tuż obok jako “wagon towarowy”, nigdy nie będąc bezpośrednio mierzonym, a przez to “zaburzanym”.
Co więcej, Q-Chip potrafi na podstawie analizy klasycznego sygnału korygować błędy i szumy w sygnale kwantowym, zachowując jego spójność z dokładnością przekraczającą 97%. To wszystko dzieje się z wykorzystaniem standardowego protokołu internetowego (IP) i istniejącej infrastruktury. Oznacza to, iż budowa internetu kwantowego może nie wymagać kładzenia zupełnie nowych, dedykowanych kabli, a jedynie modernizacji obecnych sieci dzięki inteligentnych chipów, takich jak Q-Chip.
Choć przed naukowcami wciąż stoją wyzwania, takie jak problem osłabiania sygnałów kwantowych na większych odległościach, ten eksperyment to dowód na to, iż internet kwantowy może współistnieć z klasycznym, otwierając drogę do ultraszybkiej i superbezpiecznej komunikacji przyszłości.
