Kvantový svět nás zase překvapuje
Představ si, že stavíš dálniční síť pro neviditelné částice. A potřebuješ, aby některé jely jen jedním směrem. Zní to jako sci-fi, ale vědci z RIKEN na tom právě pracují – a povedlo se jim to.
Co je na tom tak zajímavé?
Klasické počítače jsou docela tolerantní. Když jeden malý dílček není úplně dokonalý, počítač se nesesype. Kvantové počítače jsou ale úplně jiná liga. Jsou to doslova primadonky. Jediná chybička ve výrobě nebo trocha rušení z okolí a celý systém se zhroutí.
Právě proto je tenhle výzkum tak vzrušující.
Tým vedený Francem Norim a Adamem Miranowiczem přišel s technikou takzvané "nesymetrické kvantové synchronizace". Vědci dostali dva kvantové systémy do fáze – ale jen když informace putuje jedním směrem. Když ji otočíš, nic se neděje. Jako kdyby na tanečním parketu hudba tekla jen jedním směrem – tanečníci zleva ovlivňují ty zprava, ale naopak to nefunguje.
A tady přichází to překvapení.
Vědci čekali, že budou potřebovat složité ochranné mechanismy, aby tenhle křehký systém udrželi v chodu. Místo toho zjistili něco nečekaného.
Synchronizace prostě... fungovala dál. I s velkými chybami. I s rušením. Podle výzkumníka Deng-Gao Laie: "Dříve se to považovalo za nemožné."
Takové překvapení vás v oboru fyziky potká málokdy. Když vědci čekají, že něco selže, a ono to jede – to je ten moment, kdy se rodí skutečné průlomy.
Jak to funguje?
Celé kouzlo spočívá v kombinaci dvou kvantových jevů do jednoho systému. Když na něj posvítíš světlem nebo pustíš magnetické pole z jedné strany, fonony (částice zvuku) se krásně synchronizují. Z druhé strany? Nic. Právě tahle jednosměrnost dělá celou věc tak užitečnou pro praxi.
Proč by ti to mělo být jedno?
Kvantové počítače prostě potřebují fungovat v reálném světě, ne jen v dokonale kontrolovaných laboratořích. Tenhle výzkum ukazuje, že odolné jednosměrné kvantové chování je možné i tehdy, když podmínky nejsou ideální. To je obrovský krok k počítačům, které nebudou vyžadovat nonstop hlídání v sterilním prostředí.
Tým teď plánuje zkoumat, jak by se to dalo využít pro kvantové sítě a zpracování informací odolné vůči chybám. Jinými slovy – už přemýšlejí nad tím, jak laboratorní objev proměnit v reálnou technologii.
Já osobně jsem zvědavý, kam to povede. Roky slyšíme o kvantových průlomech, ale praktické překážky vždycky brzdily nadšení. Když ale výzkumníci objeví něco, co funguje navzdory problémům, u kterých jsme čekali, že je to zabije – to je ten moment, kdy se věci začínají opravdu hýbat.
Zdroj: ScienceDaily