Laserový systém pro hrátky s kvantovými qubity. Kredit: Christopher Monroe / University of Maryland.

Koronaviry jsou bezesporu velmi atraktivní. Ale čas od času není špatné si od nich na chvíli odpočinout. Třeba kvantovým sněním. Tradiční einsteinovské teorie říkají, že z drtivé náruče gravitace černé díry neunikne vůbec nic. Ani světlo. Ani informace. Před pár lety se objevila teoretická studie, podle se mezi dvěma kvantově provázanýma černýma děrama může přenášet kvantová informace, i když se dostala za horizont událostí.

Christopher Monroe. Kredit: C. Monroe / CLEO / YouTube.

Tohle téma je citlivé jak pro obecnou relativitu, tak i pro kvantovou mechaniku, protože jde o jednu z třecích ploch mezi těmito teoriemi, tradičně vládnoucími ve svých říších – obecná relativita v makrosvětě a kvantová mechanika v mikrosvětě. Zároveň se v tomto případě střetává abstraktní fyzika černých děr se zcela hmatatelným výzkumem a vývojem kvantových počítačů.

Christopher Monroe a Brian Swingle z americké University of Maryland samozřejmě vědí, že spuštění dvou černých děr v laboratoři nebo dokonce v počítači je v současnosti zcela mimo možnosti pozemské vědy a techniky. Zároveň ale také věří, že se jim povede postavit kvantový obvod, který se bude chovat tak, jak by se chovaly kvantově provázané maličké černé díry. Vlastně se bude chovat naprosto stejně. Badatelé na základě svých modelů usuzují, že vznikne systém, který nebude jen pokusem o napodobení aktivity černých děr. Bude v této záležitosti nerozlišitelný od skutečných černých děr.

University of Maryland.

Jestli to bude možné a jestli to bude fungovat, což je pochopitelně s hodně velkým otazníkem, tak by mělo být možné vložit kvantovou informaci do jedné z „černých děr“ takového kvantového teleportéru. Tam informace zmizí, aby se za okamžik zjevila ve druhé „černé díře“, transportovaná a dekódovaná. Tento postup se liší od soudobých technologií kvantové teleportace, v nichž se přenesená kvantová informace objeví zakódovaná a je nutné ji následně dekódovat. Kvůli tomu jsou dnešní kvantové teleportace poněkud zdlouhavé, a také méně přesné.

Entanglované černé díry a červí díry vyvolávají neodbytné sci-fi pocity. Není divu, lidé touží cestovat mezi hvězdami. Tohle ale nebude ten případ. Přesto je to věda na pomezí science-fiction. Jestli se to povede, tak by černoděrový kvantový teleportér měl dosáhnout nejrychlejší možné kvantové teleportace a vylepšit tím technologie kvantových počítačů.

Video: 2019 CLEO Plenary: Christopher Monroe

Video: Christopher Monroe - Quantum Computing with Trapped Ions

Literatura

Futurism 2. 3. 2020.