Oxford dokázal to, co se zdálo nemožné: udělal první krok k kvantové teleportaci
Skupina vědců právě dosáhla toho, co se zdálo možné pouze ve sci-fi. Nejedná se o lidi ani hmotu, ale tento průlom může zásadně změnit naše chápání komunikace a výpočtů.
Po desetiletí zůstávala teleportace snem typickým pro „Hvězdnou cestu“ a jiné futuristické ságy. Týmu z Oxfordské univerzity se však podařilo dosáhnout velmi podobného výsledku: přenos kvantové informace z jednoho procesoru na druhý bez přesunu jakýchkoli fyzických objektů mezi nimi. A tento úspěch může zcela předefinovat budoucnost výpočetní techniky.
Nemožný skok, který už není nemožný
Až donedávna byla teleportace spíše literárním pojmem než vědeckou možností. Kvantoví fyzici však již mnoho let experimentují s téměř magickým jevem: kvantovou provázaností. Jedná se o neviditelné spojení mezi dvěma částicemi, které se, i když jsou oddělené, chovají jako jeden celek.
Ve studii zveřejněné v časopise Nature 5. února 2025 vědci z Oxfordu uvádějí, že se jim podařilo teleportovat kvantový program z jednoho počítače do druhého, aniž by mezi nimi přenesli jedinou částici. Toho bylo dosaženo pomocí provázaných fotonů – částic světla, které jsou navzájem neoddělitelně propojeny: pokud je jeden z nich v pohybu, druhý okamžitě reaguje, i když jsou od sebe vzdáleny několik metrů nebo kilometrů.
Výsledek je ohromující: informace z jednoho kvantového procesoru se přesunula do druhého, jako by to bylo okamžité, bez kabelů, bez vln, bez hmoty. Ideální kopie, dosažená výhradně díky provázanosti světla.
Když dva počítače „myslí“ současně
Abychom mohli ocenit rozsah tohoto průlomu, je třeba si připomenout, jak fungují kvantové počítače. Namísto běžných bitů (0 nebo 1) tyto systémy používají kubity, které díky kvantové superpozici mohou současně nabývat hodnot 0 a 1. Tento princip exponenciálně zvyšuje výpočetní výkon.
Oxfordský tým použil dva kvantové procesory umístěné ve vzdálenosti dvou metrů od sebe a propojil je pomocí provázaných fotonů. Stav každého světelného kubitu v prvním procesoru byl přímo spojen se stavem druhého. Když vědci změnili jeden z nich, tato změna se okamžitě projevila v druhém, jako by oba procesory měly společnou mysl.
Je pozoruhodné, že mezi oběma systémy nebyl přenášen žádný fyzický signál. Nebyly použity žádné kabely, optická vlákna ani rádiové vysílání. Pouze čistá kvantová komunikace, ta samá „strašidelná akce na dálku“, kterou Albert Einstein považoval za nemožnou.
Cesta k globální kvantové síti
Ačkoli jsme ještě daleko od teleportace hmoty nebo lidí, tento experiment je prvním krokem k distribuovanému kvantovému výpočtu. To znamená ke spojení několika kvantových počítačů tak, aby fungovaly jako jeden univerzální stroj a okamžitě si vyměňovaly stavy, zdroje a operace.
Představte si globální síť kvantově propojených procesorů, kde se informace nepřenášejí, ale existují současně v každém bodě systému. To je základ budoucího kvantového internetu, sítě, kde zmizí zpoždění a bezpečnost bude absolutní.
Potenciál je obrovský: molekulární modelování pro vývoj nových léků, předpovídání klimatu na atomární úrovni, objevování nemožných materiálů a dokonce i modelování lidského mozku s bezprecedentní přesností. Věda teprve začíná chápat, co to všechno může znamenat.
Einstein měl pravdu… a také se mýlil.
Oxfordský experiment potvrzuje to, co mnoho fyziků tušilo po celá desetiletí: kvantová informace může být přenášena bez fyzického prostředníka. To, co Einstein nazýval „strašlivým dálkovým působením“, nebyla iluze, ale základní vlastnost vesmíru.
Ačkoli ve skutečnosti nebyla přemístěna žádná částice, úplný kvantový stav byl úspěšně reprodukován v jiném systému. Tento úspěch nejen potvrzuje staré kvantové teorie, ale také ohlašuje začátek nové éry v informatice.
K úplnému zvládnutí efektu provázanosti na velké vzdálenosti je ještě daleko, ale tento princip již byl prokázán. Pokud se lidstvu někdy podaří tento jev ovládnout v globálním měřítku, teleportace přestane být snem… a stane se běžnou technologií.
