Scinet.cz » Věda

Zpřetrhaná kvantová propletenost

2.5. 2007, Oldřich Klimánek

Brazilští fyzici poprvé v historii pozorovali podivný kvantový jev, který je velkou překážkou ve vývoji kvantových počítačů.

V kvantových počítačích budou základem informací kvantové bity. Ty se od normálních bitů liší tak, že nejsou rovny ani jedničce a ani nule, ale jsou superpozicí obou stavů.

Problém je ten, že kvantové bity musejí v kvantovém počítači interagovat s lokálním prostředím. Při této interakci ale dochází k jejich zničení. Proto se vědci snaží vyvinout techniky, které by tento problém se ztrátou informací minimalizovaly a informace na základě opravných schémat znova obnovily.

Brazilští fyzici v laboratoři pozorovali tzv. náhlou smrt kvantové provázanosti. Kvantová provázanost je zvláštním jevem. Ukazuje, že v kvantovém světě mezi částicemi může existovat velice úzké spojení. Když máme třeba dvě kvantově propletené částice, tak bez ohledu na jejich vzdálenost, když to řekneme jednoduše, jedna udělá to co druhá. To se odrazí potom v tom, že když studujeme jednu z propletených partnerek, okamžitě můžeme zjistit příslušné údaje o druhé člence z páru.

Tento jev je základem třeba teleportace, ale i zmíněných kvantových počítačů. Bohužel, jak jsme řekli, při interakci s okolím se tato úzká vazba mezi kvantovými bity rychle vytrácí. Nicméně i zde je pořád možnost informace obnovit. U náhlé smrti provázanosti už je to ale mnohem horší.

Brazilští fyzici ve svém experimentu studovali chování kvantově propletených fotonů, přičemž se zaměřili na jejich polarizaci. Při jednom nastavení experimentu se ona náhlá smrt opravdu pozorovala — páry se rozpadly velice rychle, rychleji než obvykle. Vědci říkají, že jejich pozorování ukazuje na to, že k záchraně informací v tomto případě nepomohou ani ona opravná schémata.

Zároveň ale zdůrazňují, že nová pozorování v žádném případě neznamenají, že kvantové počítače nepůjde sestrojit. Rychlý rozpad propletených párů se sice vyskytuje i v jiných systémech — jako třeba v uvězněných iontech, které se mají v kvantových počítačích používat —, ale i přesto to snad neznamená konec kvantových počítačů. Problém se dá vyřešit jen vyšší výpočetní rychlostí. Kvantový výpočet musí zkrátka proběhnout v kratším čase, než v jakém dochází k náhlé smrti provázanosti.

Oldřich Klimánek

Provozovatel serveru Scinet.cz.


VLOŽIT KOMENTÁŘ