Kineski istraživački tim Sveučilišta za znanost i tehnologiju Kine (University of Science and Technology of China USTC), uspješno je dizajnirao prototip 62-kubnog programabilnog superprovodljivog kvantnog računala, nazvavši ga po istaknutom kineskom matematičaru i astronomu iz 5. stoljeća Zu Chongzhi, objavio je Science Magazine, a prenosi Global Times.

-- tekst se nastavlja nakon oglasa --

 

Subatomsko područje

Prototip Zu Chongzhi sadrži do sada najveći broj umreženih kubita na svijetu. Naime, tim USTC-a je izradio dvodimenzionalni kvadratni supravodljivi kubitni niz sastavljen od 62 umrežena kubita, a pomoću njega je demonstrirao kvantnu komunikaciju visoke točnosti. Kvantna komunikacija postalo je jedno od ključnih područja nadmetanja najvećih svjetskih sila zbog ogromne prednosti koju obećava izgradnja kvantnog računala a kasnije i kvantnog Interneta. U istraživanja se ulaže na desetine milijardi američkih dolara, a posljednji kineski uspjeh ma koliko  bio značajan iskorak pokazuje koliko je svijet još uvijek udaljen od kvantnih računala.

Naime, kako nam je u jednom od ranijih intervjua u časopisu Mreža objasnio voditelj Istraživačke jedinice Fotonika i kvantna optika znanstvenog centra izvrsnosti (CEMS) i voditelj ustrojbene jedinice Instituta Ruđer Bošković Laboratorija Fotonika i kvantna optika dr. sc. Mario Stipčević, prije svega zbog same potrebe sve veće minijaturirazacije u digitalnoj tehnologiji, potrebe stavljanja što više memorije na što manjem prostoru, trend je prodor u subatomski prostor. Razvoj kvantne komunikacije će upravo zavisiti od tehnoloških rješenja u tom, do sada, neistraživanom području materije zbog same prirode kvantne tehnologije.

Jedna od pretpostavki kvantne komunikacije je slanje i primanje fotona, to jest najsitnijih čestica svjetlosti.

Metoda polarizacije

U klasičnoj komunikaciji sada se šalje signal, dakle znamenke 0 i 1 enkodirane u vrlo snažne laserske impulse. Ako laser svijetli to je 1, a ako ne svijetli onda je 0. Takva komunikacija se lako prisluškuje na način da odvojite malo svijetla i time ne ometate komunikaciju, a sebi napravite kopiju podataka.

U kvantnoj komunikaciji šalje se najmanja količina svjetla koja može biti, a to je foton. Foton prenosi najmanju količinu informacije, jedan bit, dakle 0 ili 1, putem svojstva svjetlosti koje zovemo polarizacija.

„Polarizacija se javlja npr. kada se svjetlost odbija od prozirnog medija pod malim kutom, npr. s površine vode, vrućeg zraka na cesti ili prozora automobila. Poznato nam je da se takvo polarizirano svjetlo može zaustaviti (tj. odbiti) polarizirajućim naočalama, ali se može i propustiti ako glavu (zapravo naočale) zakrenemo za 90 stupnjeva. Na tom principu propuštanja/odbijanja rade enkodiranje i prijenos informacije putem fotona. Međutim, za razliku od komunikacije laserima, iz fotona se ne može uzeti dio svijetla jer je to najmanja količina, morate ga uzeti cijeloga, ako ga uzmete cijeloga napraviti ćete neminovno neku statističku pogrešku zbog zakona fizike“, objasnio je Stipčević dodajući kako rezultati određivanja polarizacije fotona ovisi o tome kako smo okrenuli polarizator (naočale): foton može samo proći ili se odbiti od polarizatora, a pri tome mu se polarizacija nepovratno promijeni.

Zbog toga, prisluškivač ne može kopirati ukradeni foton kako bi kopiju neprimjetno vratio nazad, već on tu unosi pogrešku koja se očituje kao povećanje šuma u kanalu i to se može detektirati. To je ključna razlika između obične i kvantne komunikacije. U kvantnoj komunikaciji se odmah može primijetiti prisluškivanje jer se poveća šum. To je jedinstvena karakteristika kvantne kriptografije i još jedan razlog zašto bi ona bila kao sigurnosna mjera. (naslovna fotografija Weibo)

Podijeli:

 

 

Vezane objave