Teleportace: Potenciálně možná v oblasti kvantové fyziky umožňující rychlejší přenos dat

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Února 12, 2022

Shrnutí statistik

Kvantová teleportace, která je v současnosti realitou pouze pro subatomární částice, je příslibem posunu ve způsobu, jakým rozumíme a používáme technologii. Tento fenomén by mohl umožnit okamžitý a bezpečný přenos dat s dopadem na různé oblasti od zdravotnictví po bankovnictví a nabízející výhody jednotlivcům, společnostem a vládám. Jeho širší důsledky by však mohly vyvolat významné změny napříč společností, jako je další výzkum kvantové fyziky, lepší zabezpečení přenosu digitálních dat a posuny na trzích práce.

Kontext kvantové teleportace

Teleportace fyzických objektů existuje pouze ve sci-fi (zatím). Vědci však zjistili, že teleportace je možná v subatomárním světě kvantové mechaniky. V kvantovém světě se teleportace týká přenosu kvantové informace prostřednictvím kvantového zapletení. 

V kvantovém počítání umožňuje kvantová teleportace přenos informací. Tradiční počítač se skládá z miliard tranzistorů, nazývaných bity, zatímco kvantové počítače kódují informace v kvantových bitech nebo qubitech. Bit má jednu binární hodnotu buď „0“ nebo „1“, ale qubity mohou být „0“ i „1“ současně. 

Proces kvantové teleportace je netělesný přenos kvantových stavů z jednoho místa na druhé rychlostí až do rychlosti světla. V roce 2020 dosáhli vědci z USA vynikajících výsledků s teleportací qubitů vyrobených z fotonů na velkou vzdálenost. Demonstrovali teleportaci qubitů přes 44km síť z optických vláken s použitím jednofotonových detektorů a standardního vybavení. Vědci zatím pouze teleportovali qubity, protože jde o nejjednodušší možnou kvantovou informaci, která umožňuje částici být ve dvou stavech najednou. 

Rušivý dopad

Teleportace kvantových informací by mohla změnit způsob, jakým každodenně komunikujeme s technologií. Představte si, že můžete okamžitě a bezpečně odesílat a přijímat data. Mohlo by to například znamenat, že lékař v New Yorku by mohl získat informace o pacientovi v Los Angeles v reálném čase, což by mohlo pomoci při okamžitých diagnózách a plánech léčby. I jednoduché úkoly, jako je nakupování nebo bankovnictví, lze zefektivnit okamžitým a bezpečným přenosem dat, což výrazně zlepší uživatelské zkušenosti.

Z tohoto posunu mohou nesmírně těžit i společnosti. Vezměte si příklad z logistiky a řízení dodavatelského řetězce – sledování zboží v reálném čase by mohlo dosáhnout úrovně přesnosti, jaká dosud nebyla. Podniky by mohly provést inventarizaci just-in-time realitou a ušetřit tak značné množství peněz za skladování a ztráty. Posílené zabezpečení z kvantové teleportace by navíc mohlo chránit citlivé podnikové informace před kybernetickými útoky a poskytnout tak novou úroveň digitální bezpečnosti.

Vlády mohou využít kvantovou teleportaci k poskytování lepších veřejných služeb. Jednotky nouzové reakce by například mohly okamžitě obdržet kritické informace a potenciálně tak zachránit více životů. Správa infrastruktury by se také mohla zlepšit, protože data v reálném čase mohou pomoci při proaktivní údržbě, snížení nákladů a zlepšení veřejné bezpečnosti. V celosvětovém měřítku by bezpečná diplomatická komunikace mohla podpořit lepší mezinárodní vztahy a snížit rizika spojená s tradičními formami komunikace. 

Důsledky kvantové teleportace

Širší důsledky kvantové teleportace mohou zahrnovat: 

• Další výzkum kvantové fyziky zahrnující spinové stavy veškeré hmoty, nejen fotonů, s cílem nalézt užitečnější schopnosti elektronů v qubitových polovodičích.
• Vylepšené šifrovací algoritmy a zvýšení bezpečnosti digitálního přenosu dat.
• Mezinárodní kvantová síť, která umožňuje rychlý přenos kvantových informací na jakoukoli vzdálenost.
• Zabezpečte komunikační kanály mezi Zemí a budoucími základnami na Měsíci a Marsu.
• Přispívá k efektivnějším ekonomikám, potenciálně podporuje růst a snižuje provozní náklady napříč odvětvími.
• Vlády, které čelí výzvám v oblasti dohledu a vymáhání práva, vyžadující vytvoření nových politických rámců a předpisů pro udržení národní bezpečnosti.
• Změny na trzích práce se zvýšenou poptávkou po kvantových fyzicích a technicích.

Otázky k zamyšlení

• Jaké další společenské důsledky může mít kvantová teleportace, jakmile bude plně realizována? 
• Měly by vlády regulovat přenos kvantových informací kvůli jejich vysoce bezpečné a nerozbitné povaze?
• Jak může kvantová teleportace přispět k vytváření inovativních technologií v jiných odvětvích?