Novákoviny

Hrdinové kultovního sci-fi seriálu Star Trek běžně překonávali velké vzdálenosti prostřednictvím teleportace - prostě se rozložili na subatomové částice, přeměnili na energii, a o kus dál zase složili. To, co se ještě nedávno zdálo být pouhým výmyslem, fyzikové už dokáží v praxi. Zatím poslední zpráva mluví o japonských vědcích z univerzity v Tohoku, kteří tvrdí, že lze pomocí kvantové mechaniky přenášet informace nadsvětelnou rychlostí libovolně daleko. V populárních médiích se na toto téma objevuje řada zmatených a často zcela nesmyslných informací, protože porozumět kvantové mechanice není lehké. Pro přiblížení podstaty sem proto dávám svůj článek o tom jak ve Vídni už před několika lety provedli první bankovní převod s využitím tzv. kvantové teleportace.

Metody, jak dokázat, aby peníze na jednom místě záhadně zmizely a velmi daleko se zase záhadně objevily, sice čeští tuneláři ovládají už mnoho let, v tomto případě však šlo o zcela odlišný postup. Vědci využili zákony kvantové mechaniky, které zdánlivě odporují zdravému rozumu. Dovolují například přenášet informaci nadsvětelnou rychlostí.

V laboratorních podmínkách se již dříve s využitím zákonů kvantové mechaniky podařilo teleportovat fotony. Roku 1996 v insbruckém Institutu pro experimentální fyziku dokázali na vzdálenost jednoho metru nadsvětelnou rychlostí přenést informaci o vlastnostech světelného záření. Přenos světelného paprsku byl založen na tzv. provázaných stavech, podivném kvantovém jevu, který mátl už Einsteina. Projevuje se tak, že i vzdálené částice jsou mezi sebou jaksi záhadně spojeny. Provedeme-li něco jedné, projeví se to i na druhé z nich.

Nedostižní hrdinové Star Treku

"Neexistuje cesta, jak tomu porozumět," řekl tehdy zástupcům médií vedoucí výzkumného týmu profesor Anton Zeilinger. "Prostě se to děje. Jediné, co víme, je, že je to rychlejší než cokoliv, co známe. Je to prostě za hranicí normální intuice. V zásadě byste se tak mohli dostat z jednoho kouta vesmíru do druhého."

Od té doby vědci s teleportacemi značně pokročili. Letos oznámili australští fyzikové úspěch při přenosu zvuku, zatímco v USA a v Rakousku dokázali teleportovat celé atomy.

Zatím ovšem stále není jasné, zda jednou půjde - po vzoru hrdinů fantastické literatury - na dálku přenášet i velké objekty nebo dokonce živé tvory, včetně člověka. Někteří odborníci to zcela vylučují, jiní opatrně konstatují, že teoreticky to sice vyloučit nelze, prakticky si to ale zatím nikdo nedokáže představit.

Přesto se kvantová teleportace možná uplatní v našem životě už poměrně brzy: vědci jsou přesvědčeni, že s její pomoci bude možné postavit tzv. kvantové počítače, které budou nesrovnatelně výkonnější než dnešní. Šifrování pomocí provázaných stavů také umožní dálkový přenos informací, který bude naprosto bezpečný před narušiteli z řad kriminálních živlů a hackerů.

Kvantové stavy se totiž vyznačují tím, že jsou - zjednodušeně řečeno - nezjistitelné v plném rozsahu. Jeden ze základních zákonů kvantové fyziky říká, že nikdy nemůžeme poznat všechny kvantové stavy sledované částice; čím přesněji známe jeden parametr, tím více nám unikají jiné. Už pouhý pokus o jejich zjištění vede ke změně stavu. Případný narušitel kvantově zašifrované a přenášené informace tedy nemá nejmenší šanci.

Vytváření bezpečných šifrovacích klíčů pro optickou komunikaci na velké vzdálenosti je náplní nadnárodního výzkumného projektu IST-QuComm. Vedle rakouského týmu již zmíněného profesora Zeilingera na něm pracují také skupiny ze Švédska, Německa, Velké Británie, USA, Švýcarska a dalších zemí. Jedním z cílů bylo dokázat, že kvantovou teleportaci lze využít i mimo prostředí vědeckých laboratoří. Ve Vídni se proto nedávno uskutečnila veřejná prezentace, při níž se proběhl bankovní převod chráněný před možnými narušiteli metodami kvantové fyziky.

Vědci zúčastnění na projektu byli nominováni do užšího výběru na prestižní evropskou vědeckou cenu Descartes Prize.

Jan. A. Novák

You have no rights to post comments