Vědci z Olomouce jako první na světě prozkoumali, jak by mohly fungovat kvantové peníze
Tajuplná kvantová mechanika může v budoucnu výrazně zvýšit bezpečnost platebního styku. Vědcům z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Univerzity Palackého v Olomouci se totiž ve spolupráci s kolegy z Polska a Japonska podařilo jako prvním na světě ověřit fungování virtuálních kvantových peněz. Ty mnohem lépe odolají snahám o kopírování. Virtuální kvantové bankovky si lze představit jako řetězec fotonů, řekl vědec Karel Lemr.
Myšlenka kvantových peněz se podle Lemra objevila už v 70. letech minulého století. Vychází ze zákonů kvantové mechaniky, podle nichž nelze kvantové stavy nikdy stoprocentně duplikovat. Přenos kvantové informace je tak mnohem bezpečnější. Experimentálně se však hypotézu kvantových peněz podařilo ověřit až nyní.
Studii vědců už publikoval odborný časopis NPJ Quantum Information z vydavatelství Nature. "V našem článku jsme představili první experimentální realizaci protokolu pro kvantové peníze a zaměřili se na testování jejich odolnosti vůči kopírovacím metodám. Testovali jsme několik navržených schémat kvantových bankovek a ukázali, která obstojí i proti optimálnímu klonovacímu stroji," uvedl Lemr.
Dosud se kvantové peníze v praxi ale neužívají, a to i kvůli tomu, že zatím nejsou vyvinuty kvantové paměti neboli peněženky, v nichž by bylo možné kvantové stavy uchovat. Vědci jsou však optimističtí, jelikož s rozvojem kvantových technologií poptávka po kvantových penězích poroste. "Kvantové počítače a další zařízení totiž budou umět snadno prolomit algoritmy, jimiž jsou nyní finanční transakce chráněny.
Pokusy ve vesmíru z pohodlí domova? Žádná sci-fi, mikrodružice pomáhají i s výrobou kávové pěny
Číst článek
Možným řešením této bezpečnostní otázky je právě využití takzvaných kvantových peněz. Jedná se o virtuální bankovky zapsané do kvantových stavů jednotlivých fotonů," řekl Antonín Černoch, který se na projektu podílí.
Vědci podle Černocha mohli navázat na své předchozí výsledky z oblasti kvantového zpracování informace, jejího přenosu i šifrování. Jádrem experimentu bylo zařízení pro kopírování kvantových stavů, které olomoučtí vědci v minulosti vyvinuli například pro využití v kvantových počítačích nebo v kvantové kryptografii. Tentokrát ho použili jako jakousi kopírku kvantových stavů.
"Naše předchozí zařízení jsme konstruovali tak, aby kopie byly co nejvěrnější. Nicméně účinnost kopírování byla nízká, maximálně třicetiprocentní. U kvantových peněz je ale potřeba, aby alespoň polovina fotonů přežila a dorazila do banky. Proto jsme museli zkombinovat několik přístupů klonování tak, abychom měli vyšší úspěšnost a nepřekročili mez, za níž už banka bude peníze považovat za poškozené," upozornil Černoch.
Kvantová mechanika je spolu s teorií relativity považována za pilíř moderní fyziky. Stav mikročástic v kvantové mechanice není popsán jejich přesnou polohou a hybností, jak je tomu v klasické mechanice, ale vlnovou funkcí. Jde tedy o soubor pravděpodobností mnoha poloh i hybností, kterých částice v jednom okamžiku současně nabývá.
