Kolébka kvantového internetu? Dva elektrony v diamantovém vězení

Nizozemským fyzikům se podařilo přivést dva oddělené elektrony do kvantově spřaženého stavu. Ačkoli byly oba elektrony tři metry od sebe, začaly se chovat jako jeden. Změna na jednom elektronu se projevila na tom druhé. Podle odborníků jde o první krok pro vytvoření kvantového internetu, jakousi formu "teleportace" informací.

Kolébka kvantového internetu? Dva elektrony v diamantovém vězení

Spřažené vazby mezi částicemi, o kterých Einstein mluvil jako "strašidelném působení na dálku", vytvářejí kolektivní stav. Ačkoli zatím nemá tento jev žádné praktické využití, skrývá se v něm ohromný potenciál.

První kroky směřují k postavení kvantových počítačů a sítí, které by měly astronomicky vyšší výkon než stávající technologie, které jsou založeny na v podstatě na dvojím stavu - buď proud prochází nebo ne, tedy 0 nebo 1. Zatímco kvantové čipy mohou zpracovat více bitů informace v jediném okamžiku. Jinými slovy podle serveru Nature.com by kvantový počítač se 400 základních jednotek (kvantovými bity) byl schopen zpracovat najednou více bitů informace než kolik je atomů ve vesmíru.

Výzkumná skupina profesora Ronalda Hansona z institut TU Deflt vytvořila spřaženou vazbu mezi elektrony na dvou oddělených čipech. "Ty tři metry to je jen shoda náhod, fungovalo by to i na větší vzdálenost," uvedl Hanson.

V diamantovém vězení

Kontrolu chování elektronů a atomových jader jim umožňují diamanty, které fungují jako mini-věznice, kdy v mřížce jeden atom uhlíku nahrazuje atom dusíku. Díky tomu jsou schopni v laboratořích nejen sledovat, ale kontrolovat spin částic.

Protože i přes malou vzdálenost se vybrané uvězněné elektrony "necítily" jejich nastavení proběhlo s pomocí laserových pulsů. Následné testy potvrdily, že se částice chovají jako jedna. Změna stavu jednoho elektronu se okamžitě projevila na druhém.

Pokusy se spřaženou vazbou proběhly úspěšně i na větší vzdálenost. Vyvstává tedy otázka, zda se takového efektu nedá využít pro teleportaci.

Teleportace stavu

Fyzici zdůrazňují, že když se mluví v souvislosti se spřaženou vazbou o teleportaci, míní se tím nikoli přenášení samotné částice, ale pouze jejího stavu - tedy informace. 

Ovšem vzhledem k tomu, že pracují s elementárními částicemi, které jsou ve své podstatě identické, je přenesení stavu a hmoty v podstatě jedno a totéž. Kvantová teleportace jednoho elektronu na jiný, je pak jako přemístit elektron. 

A tak čistě teoreticky - to by se nedala poskládat komplexnější kvantové spřažení, které by přes elementární částice poskládalo atomy, molekuly, buňky, tkáně až po kompletního jedince Homo sapiens?

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.