A kvantumtechnológiák lassan egyre reálisabbá válnak. Valószínűleg leváltják a GPS-t

A kvantumfizika olyan világot nyit meg, amilyen még nem látott lehetőségeket kínál, és a tudósok versengenek annak gyakorlati alkalmazásának megtalálásában. Jelenleg úgy tűnik, hogy az első területek, ahol a kvantumtechnológiák hamarosan történelmet írnak, az internet és a navigáció lesznek.

Kvantuminternet: A jövő feltörhetetlen hálózata?

Képzeljen el egy olyan internetet, amit gyakorlatilag nem lehet feltörni, és ami páratlan számítógépes teljesítmény kapuját nyitja meg. Ezt ígéri a kvantuminternet koncepciója, amely lassan, de biztosan valósággá válik.

A Hannoveri Leibniz Egyetem tudósai egy olyan kísérletet végeztek, amely áttörést jelenthet a kvantumtechnológiák meglévő internetinfrastruktúrával való összekapcsolásában. Sikerült ugyanis kvantuminformációt és klasszikus adatokat egyaránt továbbítani az egyesek és nullák formájában egy optikai szálon keresztül.

A siker kulcsa egy speciális technika alkalmazása, amely lehetővé teszi a jelek fázisának eltolását az optikai szálban. Ennek köszönhetően a kvantum- és klasszikus adatok ugyanazon a frekvenciacsatornán helyezkednek el anélkül, hogy kölcsönhatásba lépnének egymással.

Bár ez a kísérlet jelentős előrelépést jelent, a kvantuminternet továbbra is kihívásokkal néz szembe. A tudósok például azon dolgoznak, hogy meghosszabbítsák azt a távolságot, amelyen a kvantuminformáció veszteség nélkül továbbítható, és keresik a módját annak, hogy irányítsák a forgalmat a meglévő hálózatokban.

Kvantumiránytűk: Viszlát GPS?

Navigáció GPS nélkül? Ez hamarosan valósággá válhat a kvantumiránytűknek köszönhetően. Ezek az eszközök kvantumjelenségeket használnak a hely meghatározásához, és függetlenséget ígérnek a műholdaktól.

A Sandia National Laboratory kutatói jelentős előrelépést értek el egy lézerrendszer miniatürizálásában, amely a kvantumiránytű működéséhez elengedhetetlen. Konkrétan sikerült a hűtőszekrény méretű rendszert egy miniatűr chippé zsugorítani.

A kvantumiránytűk az atominterferometria elvén működnek. Ez az atomok hullámtulajdonságait használja fel a gyorsulás, forgás és szögsebesség mérésére. Ezek a mennyiségek lehetővé teszik a hely meghatározását anélkül, hogy kommunikálni kellene a műholdakkal.

Bár a miniatűr kvantumiránytűk még nem állnak készen a tömeggyártásra, a tudósok nem adják fel. Dolgoznak a további komponensek miniatürizálásán és azok egyetlen chipbe történő integrálásán. A jövőben a kvantumiránytűk alkalmazást találhatnak olyan területeken, ahol a GPS nem elérhető, például sűrűn beépített városokban vagy akár víz alatt.