Diamantové qubity řízené ultrarychlým laserem otevírají cestu ke kvantovému internetu

SpektrumX Přehled je pravidelná zpravodajská sekce, která vychází každý den v 8 hodin ráno. Nabízí výběr nejzajímavějších událostí z domova i ze světa, a to nejen z posledních dnů, ale i z uplynulých týdnů a měsíců. Každé vydání je obohaceno o nejnovější dostupné informace, aby čtenář získal co nejúplnější a nejaktuálnější obraz.

Cílem této sekce je upozornit na témata, která mohla být přehlédnuta, dostala minimální mediální pozornost nebo zanikla v záplavě stále se opakujících zpráv o politice a válečných konfliktech. Přehled přináší unikátní informace, zajímavosti a souvislosti, které jinde často nenajdete. Každý text staví na ověřených faktech a širším kontextu, aby si čtenář odnesl nejen informaci, ale i hlubší porozumění a možná objevil něco, o čem dosud vůbec nevěděl.

Živě z vesmíru

Živý přenos z Mezinárodní vesmírné stanice nabízí pohled na Zemi z oběžné dráhy a záběry z práce astronautů mimo stanici. Kamera zachycuje detaily konstrukce ISS, pohyb astronautů během výstupu do volného prostoru a proměny planety pod nimi. Divák sleduje autentické záběry z prostředí, kde panuje ticho, vakuum a neustálý pohyb po oběžné dráze. Přenos ukazuje technickou přesnost práce astronautů i jedinečnou perspektivu na Zemi z výšky přibližně čtyři sta kilometrů. Záběry pocházejí z oficiálních zdrojů NASA a slouží k popularizaci kosmonautiky, vzdělávání a přiblížení skutečné práce na palubě ISS

živý přenos: Los Angeles z Venice Beach

Nepřetržitý živý přenos z Venice Beach v Los Angeles zachycuje aktuální dění na pobřeží, pohyb návštěvníků a atmosféru ikonické promenády. Kamera je umístěna u Venice V Hotelu a nabízí stabilní výhled na pláž i okolní ruch v reálném čase. Záběr zároveň ukazuje proměny světla a počasí během dne, díky čemuž působí jako vizuální okno přímo na kalifornské pobřeží. Díky stabilnímu umístění kamery je možné sledovat i jemné detaily každodenního života na pláži, které dotvářejí autentickou atmosféru místa.

Stream umístěný v severní části Dánska

Sledujete nepřetržitý živý přenos z lesa, kde kamery tiše pozorují divokou přírodu v jejím přirozeném prostředí. Záběry zachycují proměny dne a noci, počasí, zvuky lesa i nenápadné pohyby zvířat, která byste jinak nikdy neviděli tak zblízka a v takové přirozenosti. Tento stream nabízí klidnou, autentickou podívanou, která spojuje relaxaci, pozorování přírody a možnost na chvíli zpomalit od každodenního shonu.

živý přenos z New York Times Square:

Město, do kterého by se chtěl snad každý jednou podívat, teď můžete sledovat živě přímo z pohodlí domova. New York Times Square živě 24/7 nabízí nepřetržitý pohled na jedno z nejrušnějších míst světa. Kamera zachycuje proud turistů, světelné reklamy i neustálý pohyb dopravy, který vytváří typickou atmosféru tohoto ikonického náměstí. Záběr zároveň ukazuje proměny světla během dne i noci, takže můžete sledovat, jak Times Square nikdy skutečně neusíná. 

Diamantové qubity řízené ultrarychlým laserem otevírají cestu ke kvantovému internetu


Součást experimentálního uspořádání pro kvantovofyzikální experiment v laboratoři Katedry fyziky na Humboldtově univerzitě, kampus Adlershof

Diamant není jen drahý kámen. Vědci v něm dokážou najít drobné atomové vady, které se chovají jako miniaturní paměť pro kvantové informace. Tyto vady se nazývají cínové vakance a fungují jako qubity. Udrží informaci, dokážou ji předat světlu a zůstanou stabilní i při velmi náročných experimentech. Výzkumný tým z Humboldtovy univerzity v Berlíně a institutu FBH se zaměřil na to, jak z těchto qubitů dostat jednotlivé fotony co nejčistěji. Jednotlivý foton je totiž základní stavební kámen kvantového internetu.

Vědci použili nový postup nazvaný SUPER. Jde o způsob, jak qubit probudit pomocí dvou přesně nastavených laserových pulzů. Tyto pulzy trvají jen femtosekundu, což je čas tak krátký, že si ho lidská mysl téměř nedokáže představit. Tak rychlé řízení umožňuje oddělit světlo laseru od světla, které qubit skutečně vyzáří. Díky tomu je foton čistý a použitelný pro přenos informace.

Tým ukázal, že SUPER dokáže ovládat qubit bez toho, aby narušil jeho vnitřní spinový stav. Spin je vlastnost, která umožňuje vytvářet kvantové propojení mezi dvěma vzdálenými místy. Takové propojení je klíčové pro budoucí kvantové sítě, kde budou uzly komunikovat způsobem, který je pro klasické technologie nedosažitelný.

Výzkum spojil několik náročných oblastí. Patří mezi ně výroba diamantových nanostruktur, extrémně rychlá optika a přesné teoretické modelování. Kombinace těchto přístupů ukázala, že SUPER je silný nástroj pro vývoj kvantových zařízení. Výsledky posouvají diamantové kvantové repeatery a distribuované kvantové počítače blíž k praktickému využití.

Kvantový internet je stále ve fázi vývoje, ale tento výzkum ukazuje, že cesta k němu se zrychluje. Diamantové qubity řízené ultrarychlými lasery mohou jednou tvořit základ sítí, které budou bezpečnější, rychlejší a chytřejší než vše, co dnes známe. Technologie, která ještě nedávno působila jako vzdálená vize, se díky SUPER mění v reálný směr budoucí komunikace.

Zdroj a Foto: Stefan Klenke / Humboldt‑Universität zu Berlin