Kínai kutatóknak sikerült egymástól minden eddiginél messzebb eljuttatniuk két összefonódott fotont, méghozzá egy műhold segítségével – írja a news.com.au. Az új rekord 1200 kilométer, az eredmény pedig fontos lépés a feltörhetetlen titkosítás és a szuperbiztonságos kvantuminternet felé.

Az összefonódás a kvantumfizika egyik alapvető jelensége. A lényege, hogy két vagy több részecskét szuperpozícióba hoznak, hogy egyszerre több állapotot is felvegyenek (tudják, mint Schrödinger közmondásos macskája), majd összekapcsolják őket. Ebben az összefonódott állapotban teljes összhangba kerülnek, és az egyik megváltoztatása a másikra is ugyanolyan hatással lesz – még akkor is és azonnal, ha egymástól nagyon messze vannak.

A Pan Csienvej, a Kínai Tudományos és Műszaki Egyetem kutatója által vezetett kutatócsoport az összefonódott fotonpárok előállításához lézerrel bombázta a Micius nevű, a Föld felett 480 kilométerrel keringő kínai műhold kristályát. A kristály által létrehozott párok egy-egy fotonját ezután két, egymástól 1200 kilométerre lévő földi állomásra továbbították, anélkül, hogy megszakadt volna közöttük ez a fura és külső behatásokra nagyon érzékeny kapcsolat.

Az új rekord az eddigi legnagyobb távolság tízszerese, és az első alkalom, hogy az összefonódást az űrben hozták létre. Kína tavaly augusztusban bocsátotta fel az első kvantumműholdját, amelyet a tervek szerint továbbiak fognak követni, hogy egész kvantumkommunikációs hálózatot építsenek ki. A távlati cél, hogy a kvantumfizika törvényszerűségeit felhasználva feltörhetetlen kommunikációs csatornát hozzanak létre.

Ez azért lenne feltörhetetlen, mert ha összefonódott fotonokat használunk titkosítási kulcsként, és az egyiket megmérjük, azzal össze is zuhan a kvantumállapota, és a másik foton is felveszi az elsőnél mért értéket – vagyis ha valamilyen harmadik fél belepiszkálna a kommunikációba, azt mindkét fél rögtön észrevenné, mert megváltozna a náluk lévő foton állapota.

A műholdas megoldás azért ígéretes, mert az instabil összefonódás könnyen felbomlik, így nagy előnyt jelent, ha az atmoszféra nélküli űrben továbbítják a fotonokat, illetve a szintén kevesebb ellenállást tanúsító magaslati légkörben – ezért használtak a kísérletben a fotonok fogadására két olyan állomást, amelyek a tibeti hegyekben állnak.

A gyakorlatban is bevethető kvantumkommunikáció persze még mindig messze van, de a kínaiak Science szaklapban megjelent eredménye fontos lépés ebbe az irányba. A következő lépés a módszer pontosítása lesz, mert egyelőre a fogadóállomásra küldött fotonok nagyon kis részét sikerült csak célba juttatni.