Учените са постигнали невъзможното - квантова телепортация, което е пробив в човешката комуникация. Но преди да изпаднем в прекалени спекулации, тази нова технология не е предназначена за телепортиране на хора или вещи, а на информация.

По-конкретно учените са открили как да телепортират информация почти мигновено и на всякакви разстояния - без да се нуждаят от каквато и да е бъдеща технология. Вместо това те смятат, че могат да направят квантовата телепортация възможна чрез съществуващите мрежи.

„Това е изключително вълнуващо, защото никой не е смятал, че е възможно“, казва проф. Прем Кумар от Северозападния университет в САЩ, който е ръководител на изследването.

„Нашата работа показва пътя към квантови и класически мрежи от следващо поколение, които използват единна оптична инфраструктура. По същество тя отваря вратата за преминаване на следващото ниво на квантовите комуникации.“

Оптичните комуникации, т.е. всеки метод за комуникация, който преобразува сигналите в светлина за предаване на информация, заемат централно място в повечето телекомуникационни системи (влакнестата оптика е вид оптична комуникация).

Публикувано в списание Optica, новото изследване предлага пробивът да направи тези комуникации супер сигурни и почти мигновени - ограничени единствено от скоростта на светлината.

И така, как работи всичко това?

Квантовата телепортация се основава на явление, известно като квантово заплитане, при което две частици са свързани, независимо от това на какво разстояние се намират, и не е необходимо да пътуват физически, за да обменят информация.

Докато класическите комуникации се състоят от милиони светлинни частици, квантовите комуникации използват само двойки единични фотони (светлинни частици). Преди това изследователите смятаха, че тези отделни фотони няма да могат да преминат през натоварената магистрала от частици на класическата комуникация - като клатушкащо се колело, което се опитва да се промуши около огромни камиони в подземен тунел.

Но екипът от Северозападния университет, финансиран от Министерството на енергетиката на САЩ, е намерил начин да насочва деликатните фотони. Първо, те проучват как светлината се разсейва в оптичните кабели. Светлината се състои от различни дължини на вълната и екипът идентифицира специфична дължина на вълната, която се сблъсква с по-малко смущения от други сигнали, което улеснява преминаването на фотоните. Те поставили фотоните на тази дължина на вълната и също така добавили специални филтри, за да намалят шума от обичайния интернет трафик.

За да проверят това, те създават 30-километров оптичен кабел с фотон в двата му края и изпращат през него както обикновен интернет трафик, така и квантова информация.

За тяхна изненада тестът се оказа успешен: въпреки натоварения интернет трафик, който преминаваше по същото време, качеството на квантовата информация в приемния край беше добро.

„Тъй като 2025 г. е обявена от ООН за Международна година на квантовите технологии, това изследване е много навременно“, казва професор Джим Ал-Халили, който не е участвал в изследването, пред BBC Science Focus.

„Квантовата телепортация е демонстрирана и преди, но само при много внимателни лабораторни условия. Проблемът е, че квантово заплетените частици, използвани за телепортиране на информация, бързо се заплитат с всичко останало по пътя си.

„Цялата телекомуникационна технология (и дори интернет) се основава на предаването на светлина (фотони) чрез оптични влакна. Тази работа е първата демонстрация на квантово телепортиране на заплетени фотони през натоварени оптични влакна, по които се пренася конвенционален телекомуникационен трафик.“

След това Кумар планира да тества квантовата телепортация на по-големи разстояния, както и да изпробва две двойки заплетени фотони вместо една. Така ще се постигне друг важен етап в квантовата телепортация: размяна на заплитанията - когато две частици, които никога преди това не са си взаимодействали, стават заплетени - което е важно за подобряване на качеството и сигурността на предаването.

След това екипът ще изпробва всичко в реални наземни кабели - последната стъпка, преди то да бъде напълно интегрирано в нашите комуникационни мрежи.

Снимка: Unsplash

Виж още: Телескопът "Джеймс Уеб" разкри спящо чудовище от времето на ранната вселена