Канадским исследователям удалось телепортировать фотон на расстояние более пяти километров.
Признайтесь, чего уж там, вы ведь всегда мечтали, чтобы Скотти в одно мгновение телепортировал вас прямо на звездолет «Энтерпрайз».
Но на вашем веку вряд ли удастся что-либо телепортировать. Ну, разве что фотон.
А это в свою очередь может означать, что связь в обозримом будущем станет более безопасной.
На прошлой неделе группа физиков объявила о том, что им удалось успешно телепортировать фотон, представляющий собой частицу света, на расстояние около 5,6 км по прямому волоконно-оптическому кабелю.
Таким образом, в ходе проекта, финансируемого DARPA, агентством перспективных оборонных исследований Министерства обороны США, был установлен мировой рекорд в области квантовой телепортации.
«Сеть такого рода обеспечит безопасную связь, исключит возможность прослушивания и позволит устанавливать соединения между удаленными квантовыми компьютерами», – сообщил профессор факультета физики и астрономии университета Калгари Вольфганг Титтель.
Демонстрация телепортации проводилась в Калгари с использованием уже имеющейся там волоконно-оптической инфраструктуры.
Титтель выразил надежду на то, что теперь ученым удастся быстрее продвигаться вперед в области квантовой телепортации.
И это хорошая новость для тех, кто заинтересован в обеспечении безопасной передачи сообщений.
«Для организации безопасной связи по любому каналу требуется шифрование, – подчеркнул Титтель в интервью Computerworld. – Сейчас эта задача решается с помощью математических алгоритмов. У существующих сегодня компьютеров на расшифровку сообщений уйдут тысячи лет, но квантовый компьютер способен проделать это гораздо быстрее – не за тысячи лет, а всего за несколько секунд».
Следовательно, после появления на рынке квантовых компьютеров (а это, по прогнозам Титтеля, произойдет лет через 10-20) передача зашифрованной информации станет небезопасной.
Вот здесь-то и пригодится квантовая телепортация.
Благодаря этой технологии компьютеры могли бы размещать информацию или ключ шифрования в фотоне (подобно тому, как сегодня мы печатаем письма на листах бумаги) и затем телепортировать получателю.
Если же кто-то попытается перехватить фотон в процессе его передачи, информация автоматически изменится – как для прослушивающей стороны, так и для получателя. И это станет дополнительной мерой предосторожности.
«Таков фундаментальный квантовый закон, который в обычном физическом мире не работает, – пояснил Титтель. – В квантовом мире идеальное копирование невозможно. Если вы получаете от меня фотоны и видите, что кодовые ключи изменились, значит кто-то перехватил информацию. Неизменность ключей является подтверждением того, что в процесс передачи никто не вмешивался».
В ограниченной степени такая технология используется уже сегодня.
Швейцарская компания ID Quantique, например, предлагает безопасную квантовую технологию шифрования. Однако сейчас дальность ее действия ограничена примерно 100 км.
«Мы могли бы пересылать секретные ключи в пределах города, но не дальше, – заметил Титтель. – Не через всю Канаду и не между крупными городами. В будущем же ограничения на протяженность квантовой телепортации будут сняты».
Эксперименты Титтеля базируются на теории квантовой механики – очень сложной и таинственной области физики.
Согласно этой теории, два объекта поддерживают связь и взаимодействие даже при отсутствии физического контакта или нахождения в непосредственной близости друг от друга.
«Два таких фотона находятся на связи независимо от расстояния между ними, – указал Титтель. – И если один из фотонов пересылается в Сити Холл, он все равно связан с фотоном, оставшимся в Университете Калгари».
Еще одной технологией, которая необходима для создания настоящей квантовой сети, является квантовая световая память, напоминающая жесткий диск применительно к квантовым состояниям.
Однако на сегодняшний день она существует только в лабораторных условиях.
«На следующем этапе нам предстоит улучшить квантовую память и квантовую телепортацию, протянуть квантовую сеть через Калгари, через Эдмонтон, а затем и через всю провинцию Альберта, – подчеркнул Титтель. – И связь такого рода станет доступна еще до того, как появятся квантовые компьютеры, способные вскрывать шифрование».
А что если не ограничиваться только фотонами, а начать телепортировать и людей? Близки ли мы уже к тем образам, которые породил в наших головах сериал «Звездный путь»?
Ответ, по словам Титтеля, будет очень коротким: нет.
