Donedavno se to činilo kao tehnološka zanimljivost s granice teorijske fizike. Danas znanstvenici pokazuju da je kvantna povezanost Zemlje s kozmosom ne samo moguća, već bi mogla postati temelj buduće globalne komunikacijske infrastrukture. Najnovija istraživanja dokazuju da se kvantni signali mogu slati s površine Zemlje prema satelitima, a ne isključivo (kako se do sada vjerovalo) iz orbite prema dolje.
Kvantni sateliti u novoj ulozi
Dosadašnji sustavi kvantne komunikacije oslanjali su se na satelite koji generiraju isprepletene fotone i šalju ih zemaljskim postajama. Tako su funkcionirali prvi eksperimenti koje su provodili znanstvenici diljem svijeta.
Novi pristup preokreće tu logiku. Izvor isprepletenih čestica može se nalaziti na Zemlji, gdje je pristup energiji veći, oprema lakša za održavanje, a signal jači. Satelit bi u tom slučaju imao ulogu posrednika (releja), a ne skupog generatora.
Zašto se „nemoguće” pokazalo mogućim?
Kako objašnjava prof. Alexander Solntsev s Tehnološkog sveučilišta u Sydneyu (UTS), do sada je dominiralo uvjerenje da gubici signala u atmosferi onemogućuju takav scenarij. Trenutni kvantni sateliti stvaraju isprepletene parove u svemiru i šalju ih na dvije lokacije na Zemlji. To se prvenstveno koristi u kriptografiji, gdje je dovoljno samo nekoliko fotona za generiranje tajnog ključa.
Tim s UTS-a odlučio je provjeriti jesu li te pretpostavke doista nezaobilazne. Ideja je ispaliti dvije pojedinačne čestice svjetlosti s odvojenih zemaljskih postaja prema satelitu koji kruži 500 kilometara iznad Zemlje, krećući se brzinom od oko 20 tisuća kilometara na sat, tako da se one savršeno susretnu i dođe do kvantne interferencije.
Kvantni internet bliže nego što smo mislili
Modeliranje koje je uzelo u obzir pozadinsko svjetlo, utjecaj atmosfere i nesavršenosti optike donijelo je iznenađujući odgovor. Pokazalo se da je uzlazna veza (uplink) izvediva. Znanstvenici su u obzir uzeli stvarne faktore poput pozadinskog svjetla Zemlje, refleksije mjesečine i atmosferskih učinaka.
Ovo otvara put izgradnji skalabilnog kvantnog interneta, sposobnog povezati kvantna računala na različitim kontinentima. Dugoročno gledano, kvantna isprepletenost mogla bi postati nešto jednako uobičajeno kao i električna energija – nevidljiva infrastruktura koju jednostavno koristimo svaki dan.
