Kvantové technológie sa pomaly stávajú skutočnosťou. Najskôr nahradia GPS

Kvantová fyzika otvára dvere do sveta nevídaných možností a vedci sa pretekajú v hľadaní jej praktického využitia. Zatiaľ to vyzerá, že oblasti, kde sa kvantové technológie čoskoro zapíšu do histórie, budú internet, ale aj napríklad navigácia.

Kvantový internet: Nehacknuteľná sieť budúcnosti?

Predstavte si internet, ktorý je prakticky nehacknuteľný a otvára dvere do sveta nevídaného výpočtového výkonu. To sľubuje koncept kvantového internetu, ktorý sa pomaly, ale isto stáva realitou.

Vedci z Leibnizovej univerzity v Hannoveri uskutočnili experiment, ktorý by mohol znamenať prielom v prepojení kvantových technológií s existujúcou internetovou infraštruktúrou. Podarilo sa im totiž vyslať kvantovú informáciu a klasické dáta vo forme jednotiek a núl cez jedno optické vlákno.

Kľúčom k úspechu je využitie špeciálnej techniky, ktorá umožňuje posunúť fázu signálov v optickom vlákne. Vďaka tomu sa kvantové aj klasické dáta nachádzajú na rovnakom frekvenčnom kanáli bez toho, aby sa navzájom ovplyvňovali.

Hoci je tento experiment významným krokom vpred, kvantový internet stále čelí výzvam. Vedci sa napríklad snažia predĺžiť vzdialenosť, na ktorú možno kvantovú informáciu preniesť bez straty, a hľadajú spôsoby, ako riadiť prevádzku v už existujúcich sieťach.

Kvantové kompasy: Zbohom GPS?

Navigácia bez GPS? Aj to by mohlo byť čoskoro realitou, a to vďaka kvantovým kompasom. Tieto prístroje využívajú kvantové javy na určenie polohy a sľubujú nezávislosť na satelitoch.

Výskumníci zo Sandia National Laboratory dosiahli významný pokrok v miniaturizácii laserového systému, ktorý je pre fungovanie kvantového kompasu nevyhnutný. Konkrétne sa im podarilo zmenšiť systém o veľkosti chladničky na miniatúrny čip.

Kvantové kompasy fungujú na princípe atómovej interferometrie. Tá využíva vlnové vlastnosti atómov na meranie zrýchlenia, rotácie a uhlovej rýchlosti. Tieto veličiny potom umožňujú určiť polohu bez nutnosti komunikácie so satelitmi.

Aj keď miniatúrne kvantové kompasy ešte nie sú pripravené na masovú výrobu, vedci sa nevzdávajú. Pracujú na zmenšení ďalších komponentov a ich integrácii do jedného čipu. V budúcnosti by kvantové kompasy mohli nájsť uplatnenie v oblastiach, kde je GPS nedostupné, napríklad v husto zastavaných mestách alebo dokonca pod vodou.