Przy najnowszych przełomach w mechanice kwantowej słowo teleportacja opuszcza sferę fikcji i staje się rzeczywistością, choć nie w takiej formie, jak przedstawiała to literatura czy film. W zeszłym roku pisaliśmy o tym, że Chińczycy wykonali pierwszy duży krok ku teleportacji obiektu na orbitę, a teraz ta sztuka im się powiodła.

W sierpniu zeszłego roku z Jiuquan Satellite Launch Center wystrzelony został satelita Micius (co oznacza Micjusza - tak właśnie latynizowane było nazwisko żyjącego w V wieku p.n.e. chińskiego filozofa, twórcy motizmu), na którego pokładzie znajduje się kryształ generujący parę splątanych kwantowo fotonów, które dzielą wspólny byt niezależnie od dzielących je odległości. Znajduje się tam też bardzo czuły detektor fotonów, który z orbity zdolny jest wykrywać ich stany kwantowe.

I teraz Chińscy naukowcy ogłosili sukces - udało im się dokonać kwantowej teleportacji na dystansie 500-1400 kilometrów, z Ziemi na orbitę, tym samym bijąc rekord w tej dziedzinie.

Teleportacja kwantowa polega na tym, że dwa kwantowe obiekty są związane ze sobą w taki sposób, że stan całego układu jest lepiej określony niż stan jego części (dwa, oddzielone od siebie nawet o cały wszechświat obiekty kwantowe opisuje jedna funkcja falowa). 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 (w przypadku fotonu, przenosząc całą informację na inny foton znajdujący się na orbicie, udało się niejako przenieść całą tę cząstkę).

Teleportacji ulega tu sama informacja - do jej przeniesienia konieczne jest przesłanie klucza tradycyjną siecią (dzięki czemu zjawisko to nie łamie praw fizyki - nie można przekraczać w ten sposób prędkości światła), ale metoda ta pozwala na zupełnie bezpieczne przesłanie danych, każda próba ich odczytania przez nieuprawnioną osobę skończy się dekoherencją całego układu i tym samym fizyczną niemożliwością odczytania informacji, co daje nadzieję na stworzenie całkowicie bezpiecznej komunikacji, którą będą chronić same prawa mechaniki kwantowej.

Na razie technologia raczkuje - w najnowszym eksperymencie z milionów wysłanych fotonów udało się pozostawić w stanie splątanym zaledwie 911 z nich, choć i tak jest to niezły wyczyn biorąc pod uwagę nie tylko odległość, ale też medium, przez które fotony były wysyłane (czyli atmosfera, w której znajduje się dużo czynników mogących zaburzać komunikację).

Źródło: MIT Technology Review, Zdj.: CC0