W ostatnich latach fizycy dokonali przełomu - kwantowa teleportacja stała się faktem, jednak dość nieintuicyjnie wymaga ona nadal fizycznego przemieszczenia cząstek z jednego miejsca w drugie. Nie wymaga tego inna technika zwana przeciwstawną komunikacją kwantową, a coś takiego udało się właśnie eksperymentalnie wykonać grupie chińskich badaczy.

Teleportacja kwantowa opiera się na zjawisku splątania, w którym dwa kwantowe obiekty są związane ze sobą w taki sposób, że stan całego układu jest lepiej określony niż stan jego części. Dzięki temu w przypadku splątanych cząstek - zmiana stanu jednej z nich doprowadza do natychmiastowej zmiany stanu drugiej, niezależnie od tego jak daleko się one od siebie znajdują. Oznacza to, że w ten sposób można przenieść informację z jednego miejsca w przestrzeni w inne bez konieczności przenoszenia jej fizycznie przez przestrzeń pomiędzy tymi punktami - jednak do odczytania informacji konieczne jest nadal połączenie klasyczną formą komunikacji.

Kwantowa komunikacja przeciwstawna opiera się z kolei na potwierdzonym eksperymentalnie w zeszłym roku w Stanach Zjednoczonych efekcie Zenona, który polega na tym, że ewolucja układu kwantowego jest spowalniana przez fakt jego częstych obserwacji, a gdyby te obserwacje były prowadzone non-stop to ewolucja ta całkowicie by ustała, zostałaby "zamrożona".

Wykorzystanie go do komunikacji wymaga przeniesienia w przestrzeni stanu kwantowego, co nie wymaga przeniesienia w przestrzeni cząstek. W świecie kwantowym cząstki są też falami i w tym przypadku informacja - właściwie rzecz biorąc czarno-biała bitmapa - została przeniesiona piksel po pikselu przez fazę funkcji falowej, ze względu na "zamrożenie" układu cząstka nie pokonała trasy pomiędzy punktem nadania i odbioru (w takim przypadku cały system był resetowany).

Okej, ale co nam to daje? Teoretycznie - lepsze zrozumienie świata kwantowego, w którym może się ukrywać tajemnica całego wszechświata, według niektórych także ludzkiej świadomości. Być może jednak dla odkrycia tego znajdą się także praktyczne zastosowania, choćby w kwantowych komputerach.

Źródło: PNAS, Zdj.: Varsha Y S (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons