Výzkum kvantové provázanosti je jako fyzikální archeologie, popisuje francouzský nobelista Alain Aspect

Jak jste se ke studiu kvantové fyziky dostal?

Ve skutečnosti jsem to studoval víceméně jako samouk, protože v době mých studií se kvantová fyzika dost dobře nevyučovala. Trochu náhodou jsem narazil na článek Johna Bella o tom, jestli se dá experimentem rozsoudit spor mezi Nielsem Bohrem a Albertem Einsteinem. Byli to velikáni fyziky 20. století a velice mě to zaujalo.

Čtěte také

Děti na základní škole chápou kvantové principy lépe než vysokoškoláci, tvrdí kvantový expert Bob Coecke

Jak těžké bylo si ten experiment prosadit?

Naštěstí jsem tehdy byl učitelem a dostával za to výplatu, a tak jsem se mohl věnovat výzkumu podle libosti. Vybral jsem si čistě podle zájmu a vášně.

Podařilo se vám oba velikány aspoň posmrtně rozsoudit?

Je několik věcí, které z mého experimentu vyplývají. Určitě vyvrací Einsteinovy představy v globálu. Podle mě ale především vyvrátil takzvanou představu lokality. Ve svém experimentu jsem potvrdil, že to, co se děje s částicí tady, se bezprostředně projeví na jiné částici někde jinde. To „jinde“ bylo v mém experimentu dvanáct metrů, ale v dnešní době se to předvádí až na dvanáct set kilometrů – provázané fotony vyslané z čínského satelitu.

Napadlo by vás tehdy, když jste experimentoval čistě ze zájmu, že vaše práce bude k něčemu užitečná?

Ne, vůbec ne. Když jsem experiment dokončil, věnoval jsem se jiným věcem. Až za pět let mi někdo k mému velkému překvapení vysvětlil, že se dá udělat šifra z našich provázaných fotonů. Od té doby sleduji vývoj v takzvaných kvantových technologiích. Také jsem se zapojil do start-upových firem, protože chci své studentky a studenty vést k tomu, že s dobrým nápadem je dobré založit firmu. Když vás něco napadne, přijďte, já vás podpořím. Myslím si, že je fantastické, když fyzik zjistí, že to, na co přišel, může být užitečné.

Kvantová provázanost koneckonců vypadá užitečně – dovedu si představit, že to propojení částic na dálku bude něco přenášet. Fyzikálně to ale tak jednoduché nebude.

Je to složité. Nemůžete využít kvantovou provázanost k tomu, abyste okamžitě přenesli užitečnou informaci. Na druhou stranu se na to můžete dívat z pohledu archeologa. V experimentu, o kterém jsem snil a který uskutečnil v Innsbrucku Anton Zeilinger, máte dva detektory a zaznamenáváte, co se děje. Až když jste hotoví, porovnáváte ty dvě strany, a teprve zpětně – pohledem archeologa – zjistíte, že se něco stalo současně.

Satelitní komunikace pomocí kvantové kryptografie by byla neodposlouchávatelná|foto: NASA

Nemůžete to využít v přítomném okamžiku, protože kvantová fyzika je od základu náhodná. Ale když se podíváte na to, co se už stalo, očividně k tomu došlo naráz.

I tak je to ale užitečné pro kryptografii, tedy šifrování – nebo snad už i pro jiné účely?

Zaprvé: kryptografie funguje, proto je důležitá. Ale samozřejmě hlavní aplikace by byla v kvantových počítačích. Ty udělaly obrovský pokrok, ale zatím nevíme, jestli opravdu přinesou velké zlepšení, nebo ne. Jsem optimista, ale doopravdy nikdo neví, jestli nakonec kvantové počítače splní to, co si od nich slibujeme. Pokud ano, bude to ta hlavní aplikace.