Francia kutatóknak sikerült megvalósítaniuk egy kísérleti kvantum bankkártyát, amely lehetővé teszi az elméletileg hamisíthatatlan kvantumpénz tárolását. A felfedezés áttörést jelenthet a pénzügyi biztonság és a kvantumkommunikáció jövője szempontjából, bár a technológia gyakorlati alkalmazása még évekre van.
A kvantumpénz ötlete már az 1980-as években megszületett, amikor Stephen Wiesner fizikus megfogalmazta azt a protokollt, amely a kvantumfizika egyik alaptörvényére, az úgynevezett "No Cloning Theorem" (nincs másolás tétel) elemre épül. Ez a törvény kimondja, hogy kvantumállapotokból nem lehet tökéletes másolatot készíteni, vagyis egy ilyen pénznem hamisítása elvileg lehetetlen. Míg a hagyományos bankjegyek biztonsága mindig az emberi találékonyságon és a hamisítók ügyességén múlik, a kvantumpénz alapja maga a természet törvénye.
A gyakorlati megvalósítás azonban sokáig akadályba ütközött. A kvantumállapotok rendkívül törékenyek, és eddig nem volt mód arra, hogy ezeket tartósan tárolni lehessen - így a kvantumpénzt azonnal el kellett volna költeni. Julien Laurat és a párizsi Kastler Brossel Laboratórium kutatócsoportja most áttörést ért el ezen a területen. Csapatuk egy "kvantum bankkártyát" hozott létre, amely képes fotonok kvantumállapotait átmenetileg eltárolni, majd később felhasználásra előhívni.
A rendszer lelke egy ultrahideg memóriaeszköz, amelyet több százmillió céziumatom alkot. Ezeket az atomokat lézerekkel hűtötték le néhány milliómod fokra az abszolút nulla alatti hőmérséklet fölé. Ilyen extrém körülmények között az atomok kvantumállapotai rendkívüli pontossággal irányíthatók, és képesek tárolni a fotonok által hordozott információt. Ez a folyamat hasonló ahhoz, mintha egy hagyományos bankkártyát töltenénk fel pénzzel: a fotonok kvantumállapotai kerülnek "feltöltésre" az atommemóriába, ahonnan később, a tranzakció idején visszanyerhetők.
A jelenlegi technológia még gyerekcipőben jár. A kvantum memória mindössze körülbelül hat mikroszekundumig képes megőrizni az információt, ami a gyakorlati alkalmazásokhoz túlságosan rövid idő. Christoph Simon, a Calgary Egyetem kutatója szerint a következő nagy kihívás a tárolási idő drasztikus növelése, valamint a rendszer hordozhatóvá tétele lenne. Csak így válhatna a kvantumpénz valóban használhatóvá a mindennapi tranzakciókban.
Ha azonban a tárolási időt akár ezerszeresére is sikerülne növelni, az már lehetővé tenné a kvantumpénz használatát a jelenleg is működő városi kvantumhálózatokban. Ez nemcsak a pénzügyi rendszerek biztonságát forradalmasítaná, hanem hozzájárulhatna a szuperbiztos kvantumkommunikáció és a nagy teljesítményű, összekapcsolt kvantumszámítógépek kialakításához is.
A mostani kísérlet így nemcsak a bankrendszer, hanem az informatika és a kommunikáció jövőjére is hatással lehet. Bár a kvantum bankkártya még csak laboratóriumi prototípus, jól mutatja, hogy a kvantumtechnológia egyre közelebb kerül ahhoz, hogy mindennapi életünk része legyen.
