Deutsche Telekom i Qunnect testirali kvantnu teleportaciju na aktivnoj mreži

Dok teleportacija ljudi i dalje pripada znanstvenoj fantastici, teleportacija kvantnih informacija sada je praktična stvarnost. T-Labs i Qunnect uspješno su demonstrirali kvantnu teleportaciju preko komercijalne mreže u Berlinu, čime je ostvaren važan iskorak u razvoju primjenjivih kvantnih tehnologija na postojećoj telekomunikacijskoj infrastrukturi.

Korištenjem novo komercijaliziranih tehnologija za prevladavanje nestabilnosti i smetnji u postojećoj telekom infrastrukturi, T-Labs i Qunnect pokazali su kako telekom operator može integrirati mogućnosti kvantne teleportacije u operativne mreže. Tijekom ispitivanja provedenih u stvarnom telekomunikacijskom okruženju u siječnju, tim je ostvario kvantnu teleportaciju na udaljenosti od 30 kilometara komercijalnih optičkih vlakana.

Eksperiment je izveden uz korištenje Qunnectove komercijalno dostupne opreme za distribuciju kvantne isprepletenosti te berlinske kvantne infrastrukture DT-a, što predstavlja prvi praktični test ključnih komponenti potrebnih za buduću uslugu teleportacije. Kvantna teleportacija ključni je gradivni element budućeg kvantnog interneta jer omogućuje prijenos kvantnih informacija između udaljenih lokacija. To se postiže rekreiranjem identičnog kvantnog stanja čestice na odredištu, uz pomoć prethodno podijeljene kvantne isprepletenosti, umjesto prijenosa same fizičke čestice.

U sklopu testiranja teleportirani su kubiti generirani slabim koherentnim izvorom preko 30-kilometarske optičke petlje koja povezuje Quantum Lab T-Labsa s čvorom na berlinskoj optičkoj testnoj mreži. Qunnectova platforma Carina integrira generator isprepletenosti koji proizvodi parove kvantno isprepletenih fotona za distribuciju putem telekomunikacijskog vlakna, zajedno s komponentom za kompenzaciju polarizacije koja poništava šum uzrokovan okolišnim utjecajima u podzemnim i nadzemnim vlaknima, omogućujući prijenos kvantnih bitova visoke brzine i visoke vjernosti između mrežnih čvorova. Kao rezultat, timovi su, prema preliminarnoj objavi podataka, postigli prosječnu vjernost teleportacije od 90 posto, dok je u vršnim trenucima ostvarena točnost od 95 posto.

Kvantna teleportacija i distribucija kvantne isprepletenosti smatraju se temeljnim tehnologijama za razvoj kvantno sigurnih komunikacijskih mreža koje bi u budućnosti mogle nadopuniti ili zamijeniti današnje kriptografske sustave temeljene na matematičkim problemima. U Europskoj uniji već se razvija inicijativa EuroQCI s ciljem izgradnje paneuropske kvantne komunikacijske infrastrukture koja bi povezivala države članice putem optičkih mreža i satelitskih veza. 

Telekom operatori pritom imaju ključnu ulogu jer raspolažu postojećom optičkom infrastrukturom koja se može prilagoditi za prijenos kvantnih signala uz minimalne građevinske zahvate. Jedan od glavnih tehničkih izazova ostaje očuvanje koherencije kvantnih stanja na većim udaljenostima, što zahtijeva razvoj kvantnih repetitora i naprednih sustava za stabilizaciju signala. Postignute razine vjernosti iznad 90 posto ukazuju na značajan napredak u smanjenju šuma i gubitaka u realnim mrežnim uvjetima. 

Dugoročno, kvantni internet mogao bi omogućiti potpuno nove primjene, uključujući distribuirano kvantno računarstvo, iznimno sigurne komunikacijske kanale i sinkronizaciju preciznih mjernih sustava. U kontekstu kibernetičke sigurnosti, kvantne komunikacije nude otpornost na presretanje jer svako mjerenje kvantnog stanja ostavlja detektabilan trag. Integracija kvantnih tehnologija u postojeće telekom mreže tako predstavlja strateški korak prema hibridnoj infrastrukturi koja objedinjuje klasične i kvantne komunikacijske protokole. Takav razvoj događaja potvrđuje da se kvantne tehnologije sve brže pomiču iz laboratorija u komercijalne pilot-projekte.