Błękitny impuls: foton kwantowy na tle gorącego InternetuWspólna infrastruktura: jeden kabel, dwa światy — klasyczny i kwantowy

W 2024 r. zespół z Northwestern University po raz pierwszy przeteleportował stan kwantowy światła przez ponad 30 km światłowodu, który jednocześnie niósł klasyczny ruch internetowy. Brzmi jak „Star Trek”? Spokojnie — nie przenosimy ludzi, tylko informację kwantową. I to jest przełom, bo pokazuje, że sieci kwantowe mogą współistnieć z obecnym Internetem, bez budowania osobnej infrastruktury od zera.

Co dokładnie zrobiono (bez magii, z inżynierią)

Badacze zademonstrowali teleportację stanu pojedynczego fotonu w trójwęzłowym układzie na dystansie 30,2 km. Cały czas po tych samych włóknach pędził „zwykły Internet” — klasyczny kanał 400 Gb/s w paśmie C. Teleportacja działała, bo w połowie łącza wykonano pomiar Bellowski (BSM) na splątanych fotonach, a kanał kwantowy ulokowano w paśmie O, które jest mniej podatne na szum rozpraszania Ramana z kanałów klasycznych. Dołożono wąskie filtry widmowo-czasowe i wielofotonową koincydencję, by wycisnąć maksimum wierności stanu. Innymi słowy: mniej czarów, więcej precyzyjnej optyki i synchronizacji.

Dlaczego to ważne (i co z tego będzie)

Po pierwsze, dowód, że kwant i klasyka mogą jechać jednym kablem. To obniża koszty wdrożeń i przyspiesza drogę do internetu kwantowego: od bezpieczniejszego szyfrowania, przez łączenie komputerów kwantowych, po czulsze sensory rozproszone w miastach. Jak ujął to lider projektu Prem Kumar: ta praca „otwiera drzwi do wspólnej infrastruktury światłowodowej dla sieci klasycznych i kwantowych”. Mówiąc wprost — nie trzeba pruć całego świata, by podciągnąć kable „pod kwanty”.

Po drugie, to realny test w warunkach sieciowych, a nie tylko sterylna demonstracja w laboratorium. Współistnienie kanałów przy wysokich mocach klasycznych to było przez lata „nie do zrobienia” ze względu na zalew szumów. Teraz widzimy, że odpowiednia architektura i dobór pasm rozwiązuje problem. Branża telekomunikacyjna już zakłada, że takie hybrydowe sieci są wykonalne, a kolejne prace analizują protokoły synchronizacji i skalowanie do wielu kanałów na terabitowych łączach.

Co teleportujemy, a czego nie

Uporządkujmy pojęcia. Teleportacja kwantowa nie przenosi materii. Przenosimy stan kwantowy z punktu A do B, wykorzystując splątanie i klasyczny kanał sygnalizacyjny. Obiekt w A zostaje „zużyty” pomiarem, a jego informacyjna tożsamość odtwarza się w B. To podstawowa „instrukcja” dla przyszłych sieci kwantowych, a nie cudowny transporter na wakacje. Jeśli widzisz nagłówek, że „ludzie się teleportowali” — możesz bezpiecznie przewinąć.

Co dalej — perspektywa na 5–10 lat

  • Pilotaże miejskie: łączenie węzłów na istniejących metrach światłowodu, integracja z klasycznym ruchem operatorów (wiele kanałów, dynamiczne przełączanie).
  • Bezpieczna łączność: protokoły kluczy i teleportacji staną się brickami w usługach dla finansów, administracji i medycyny.
  • Mosty do komputerów kwantowych: teleportacja jako „szyna” między procesorami i pamięciami kwantowymi w różnych lokalizacjach.

Na marginesie: temat nabrał rozgłosu w 2025 r., gdy media popularnonaukowe opisały ten wyczyn prostym językiem — tak, pierwszy raz „przez Internet” w sensie współdzielenia łącza z ruchem klasycznym wydarzył się w 2024 r., a nie wczoraj. Daty mają znaczenie.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Optica .

Udostępnij