Polacy opracowali nową metodę kwantowego sterowania cząstkami światła

Zespół polskich naukowców dostarczył międzynarodowej społeczności łatwiejszą w implementacji metodę kwantowego sterowania cząstkami światła, niż dotychczas stosowana tzw. metoda Bella. "Zdaniem wielu naukowców, metoda ta może pomóc zrewolucjonizować m.in. sektor informatyczny, wprowadzając skuteczniejsze zabezpieczenia danych, czy też przyspieszać procesy generowania kodów losowych, wykorzystywanych np. w sektorze bankowym" - czytamy w przesłanym PAP komunikacie.

Nową metodę dr hab. Stobińska z Uniwersytetu Warszawskiego zaprezentowała na łamach prestiżowego czasopisma Physical Review Letters. Opublikowana praca jest zwieńczeniem projektu międzynarodowego Narodowego Centrum Nauki "Harmonia" realizowanego w Instytucie Fizyki PAN w latach 2012-2017 oraz projektu europejskiego "Marie Curie Career Integration Grant" zrealizowanego przez nią na Uniwersytecie Gdańskim w latach 2012-2016. W prace zespołu istotny wkład wniósł dr Adam Buraczewski oraz zespół prof. dr hab. Pawła Horodeckiego z Politechniki Gdańskiej i Krajowego Centrum Informatyki Kwantowej z dr Adamem Rutkowskim z Uniwersytetu Gdańskiego.

Jak wyjaśnia dr Stobińska, kwantowe sterowanie można porównać do zabawy marionetką, gdzie rolę niewidzialnych sznurków pełnią kwantowe korelacje, czyli splątanie dwóch lub więcej cząstek. Możliwość sterowania zademonstrowano już dla pojedynczych fotonów. Zespoły fizyków pod jej kierunkiem opracowały metodę, dzięki której będzie można tego dokonać także dla stanów wielofotonowych, wytwarzanych przez najbardziej rozpowszechniony typ źródła światła kwantowego.

Dr hab. Stobińska ma nadzieję na wykorzystanie polskiej metody w przyszłych technologiach kwantowych, m.in. w celu certyfikowania urządzeń pod kątem bezwarunkowego bezpieczeństwa przesyłania informacji lub użycia ich do obliczeń kwantowych. Dzięki temu nowa metoda kwantowego sterowania pomoże przeprowadzić tzw. drugą rewolucję kwantową, która zaowocuje zastosowaniami technologii kwantowych w życiu codziennym.

"Certyfikowanie urządzeń laboratoryjnych pracujących w oparciu o efekty kwantowe jest bardzo trudne. Jest to jednocześnie rzecz bardzo ważna, ponieważ umożliwia implementację technologii kwantowych także na szerszą skalę. Nasza metoda certyfikuje urządzenia w sposób dużo prostszy niż metody używane dotychczas" - wyjaśnia PAP badaczka.

Nowa metoda pozwala też na realizację zadań, które dotąd były poza zasięgiem laboratoriów na całym świecie. Dostosowana jest do najnowszych układów doświadczalnych w laboratoriach optycznych i może przyczynić się do lepszego zrozumienia korelacji kwantowego sterowania.

Do tej pory laboratoria na całym świecie do kwantowego sterowania cząstkami światła wykorzystywały przede wszystkim tzw. nierówności Bella, metodę opracowaną w 1964 r. przez irlandzkiego fizyka, który podważył jedną z teorii Einsteina dotyczącą badań nad mechaniką kwantową.

Tematyka opisanych badań będzie kontynuowana przez dr Stobińską w Warszawie, w ramach jej nowego projektu First Team Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej.

PAP - Nauka w Polsce

ekr/ agt/