Γερμανοί ερευνητές έκαναν ένα πρώτο βήμα για τη δημιουργία του πρώτου στον κόσμο κβαντικού δικτύου τηλεπικοινωνιών. Οι επιστήμονες κατάφεραν να συνδέσουν δύο άτομα που απείχαν μερικές δεκάδες μέτρα μεταξύ τους και πιστεύουν ότι μπορούν μελλοντικά να κατασκευάσουν ένα πλήρες κβαντικό δίκτυο, συνδυάζοντας πολλές τέτοιες επιμέρους κβαντικές συνδέσεις.
Εδώ και τουλάχιστον μία δεκαετία, οι φυσικοί αναπτύσσουν σιγά-σιγά κβαντομηχανικές μεθόδους που τους επιτρέπουν να μεταδώσουν κρυπτογραφημένα μηνύματα που θα είναι δύσκολο έως αδύνατο να αποκωδικοποιηθούν. Όμως ποτέ ως τώρα δεν έχουν δημιουργήσει ένα αληθινό κβαντικό δίκτυο, δηλαδή το αντίστοιχο ενός συμβατικού τηλεπικοινωνιακού δικτύου, όπου επιτυγχάνεται η μετάδοση κρυπτογραφημένων μηνυμάτων ανάμεσα σε δύο κόμβους του δικτύου.
Κβαντικός εναγκαλισμός. Μετάδοση πληροφορίας σε μηδενικό χρόνο
Ακόμα οι γερμανοί ερευνητές χρησιμοποίησαν το κβαντικό μίνι – δίκτυό τους για να πετύχουν «κβαντικό εναγκαλισμό» ανάμεσα στους δύο κόμβους – άτομα. Πρόκειται για το μυστηριώδες φαινόμενο κατά το οποίο το σπιν (χαρακτηριστικό των στοιχειωδών σωματιδίων) εμφανίζεται κατοπτρικά αυτομάτως και σε ένα άλλο αντίστοιχο σε απόσταση, χωρίς να έχει μεσολαβήσει επικοινωνία μεταξύ τους. Ήταν η πρώτη φορά που επιτεύχθηκε «εναγκαλισμός» ανάμεσα σε τόσο μεγάλα σωματίδια, όπως είπαν οι ερευνητές, γεγονός που ανοίγει το δρόμο για την «τηλε-μεταφορά» της κβαντικής πληροφορίας στο μέλλον, χωρίς μάλιστα τον περιορισμό της ταχύτητας του φωτός.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Κβαντικής Οπτικής Μαξ Πλανκ, με επικεφαλής τον καθηγητή Γκέρχαρντ Ρέμπε, επικεφαλής του τμήματος Κβαντοδυναμικής, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό “Nature”, σύμφωνα με το “Science” και το “Scientific American”, κατάφεραν για πρώτη φορά να συνδέσουν δύο κόμβους, που αποτελούνται από ένα μόνο άτομο του στοιχείου ρουβιδίου ο καθένας. Οι δύο κόμβοι βρίσκονταν σε δύο επιστημονικά εργαστήρια που απείχαν 21 μέτρα μεταξύ τους και οι επιστήμονες κατόρθωσαν να στείλουν, να λάβουν και να αποθηκεύσουν κβαντική πληροφορία, μέσω ενός καλωδίου οπτικής ίνας μήκους 60 μέτρων, το οποίο μετέφερε μέσω ενός μοναδικού φωτονίου την πληροφορία από τον ένα κόμβο στον άλλο.
Το δίκτυο είναι ακόμα στοιχειώδες, αφού αποτελείται μόνο από δύο κόμβους, όμως, σύμφωνα με τους γερμανούς επιστήμονες, μπορεί να διευρυνθεί σταδιακά και να τελειοποιηθεί, αποτελώντας τη βάση για ένα νέου τύπου τηλεπικοινωνιακό «κανάλι» μετάδοσης κβαντικών πληροφοριών. Όπως δήλωσαν, κατά κανένα τρόπο το δίκτυο δεν περιορίζεται στην απόσταση των 21 μέτρων που έτυχε να απέχουν τα δύο εργαστήριά τους.
Η βάση της σημερινής πληροφορικής και ηλεκτρονικής είναι το γεγονός ότι η θεμελιώδης μονάδα της πληροφορίας (το «μπιτ») μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές: 0 ή 1. Όμως η αντίστοιχη κβαντική μονάδα (το «κβαντικό μπιτ» ή qubit), χάρη στην απροσδιοριστία που χαρακτηρίζει τα κβαντομηχανικά φαινόμενα, μπορεί να έχει ταυτόχρονα δύο τιμές: 0 και 1. Το γεγονός αυτό αυξάνει δραματικά την πολυπλοκότητα των υπολογισμών, αλλά και τον όγκο των πληροφοριών που μπορούν να αποθηκευθούν και να διακινηθούν.
Όταν οι κβαντικοί υπολογιστές καταστούν πραγματικότητα, θα έχουν ιδιότητες αδιανόητες για τους σημερινούς υπολογιστές. Το ίδιο θα συμβεί, αν και όταν υλοποιηθεί ένα κβαντικό δίκτυο και ένα κβαντικό διαδίκτυο.
