Kvantové technologie se pomalu stávají skutečností. Nejspíš nahradí GPS

Kvantová fyzika otevírá dveře do světa nevídaných možností a vědci se předhánějí v hledání jejího praktického využití. Zatím to vypadá, že oblasti, kde se kvantové technologie brzy zapíší do historie, budou internet, ale i třeba navigace.

Kvantový internet: Nehacknutelná síť budoucnosti?

Představte si internet, který je prakticky nehacknutelný a otevírá dveře do světa nevídaného výpočetního výkonu. To slibuje koncept kvantového internetu, který se pomalu, ale jistě stává realitou.

Vědci z Leibnizovy univerzity v Hannoveru provedli experiment, který by mohl znamenat průlom v propojení kvantových technologií s existující internetovou infrastrukturou. Podařilo se jim totiž vyslat kvantovou informaci a klasická data ve formě jedniček a nul skrze jedno optické vlákno.

Klíčem k úspěchu je využití speciální techniky, která umožňuje posunout fázi signálů v optickém vlákně. Díky tomu se kvantová i klasická data nachází na stejném frekvenčním kanálu, aniž by se vzájemně ovlivňovaly.

Ačkoliv je tento experiment významným krokem vpřed, kvantový internet stále čelí výzvám. Vědci se například snaží prodloužit vzdálenost, na kterou lze kvantovou informaci přenést bez ztráty, a hledají způsoby, jak řídit provoz v již existujících sítích.

Kvantové kompasy: Sbohem GPS?

Navigace bez GPS? I to by mohlo být brzy realitou, a to díky kvantovým kompasům. Tyto přístroje využívají kvantové jevy k určení polohy a slibují nezávislost na satelitech.

Výzkumníci ze Sandia National Laboratory dosáhli významného pokroku v miniaturizaci laserového systému, který je pro fungování kvantového kompasu nezbytný. Konkrétně se jim podařilo zmenšit systém o velikosti ledničky na miniaturní čip.

Kvantové kompasy fungují na principu atomové interferometrie. Ta využívá vlnových vlastností atomů k měření zrychlení, rotace a úhlové rychlosti. Tyto veličiny pak umožňují určit polohu bez nutnosti komunikace se satelity.

I když miniaturní kvantové kompasy ještě nejsou připraveny pro masovou výrobu, vědci se nevzdávají. Pracují na zmenšení dalších komponentů a jejich integraci do jednoho čipu. V budoucnu by kvantové kompasy mohly najít uplatnění v oblastech, kde je GPS nedostupné, například v hustě zastavěných městech nebo dokonce pod vodou.