Onderzoekers van de Northwestern University zijn erin geslaagd om kwantuminformatie te verzenden via een glasvezelkabel die al traditioneel internetverkeer vervoerde. Dit experiment is een mijlpaal op het gebied van kwantumteleportatie.
De ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Optica, opent nieuwe mogelijkheden voor de integratie van kwantumcommunicatietechnologieën met bestaande internetinfrastructuur. Dit zou de installatie die nodig is voor geavanceerde toepassingen op het gebied van kwantumcomputing en sensoren aanzienlijk kunnen vereenvoudigen.
Hoe kwantumteleportatie werkt
De term kwantumteleportatie werd in 1993 bedacht door natuurkundige Charles Bennet. Volgens Cienciaplus maakt het proces gebruik van kwantumverstrengeling, een techniek waarbij twee deeltjes met elkaar verbonden zijn, ongeacht de afstand ertussen. Met andere woorden, ze kunnen informatie naar elkaar overbrengen zonder fysiek te hoeven reizen.
In een verklaring van de Northwestern University legde Prem Kumar, hoogleraar elektrotechniek en computertechniek, uit dat bij optische communicatie alle signalen worden omgezet in licht. Het verschil is dat conventionele communicatie uit miljoenen lichtdeeltjes bestaat, terwijl kwantuminformatie slechts één foton gebruikt.
Over het experiment
Om de test uit te voeren, bestudeerde het team hoe licht in glasvezelkabels verstrooid wordt. Ze slaagden erin om een minder drukke golflengte te vinden waar ze de fotonen plaatsten, en verminderden uiteindelijk de gewone verkeersruis met behulp van speciale filters.
Vervolgens gebruikten ze een 30 kilometer lange glasvezelkabel die momenteel gebruikt wordt voor conventioneel internetverkeer. Aan elk uiteinde van de kabel plaatsten de onderzoekers een foton. Op deze manier konden ze tegelijkertijd kwantuminformatie overbrengen en conventionele gegevens over de glasvezelkabel verzenden.
Het onderzoek toonde aan dat kwantum- en klassieke communicatie naast elkaar kunnen bestaan op dezelfde glasvezelinfrastructuur. Jordan Thomas, eerste auteur van het artikel, zei dat dit het eerste experiment is dat kwantumteleportatie in een dergelijk scenario aantoont. “Deze mogelijkheid om informatie te verzenden zonder directe transmissie opent de deur naar nog geavanceerdere kwantumtoepassingen zonder speciale glasvezel,” zei hij.
Toekomstige mogelijkheden
Kumar is van plan om het experiment over langere afstanden te herhalen en twee paren verstrengelde fotonen te gebruiken om verstrengelingsuitwisseling aan te tonen. Het team onderzoekt ook de mogelijkheid om testen uit te voeren op ondergrondse optische kabels in de echte wereld, in plaats van op haspels in het lab.
Kwantumtechnologie belooft ongetwijfeld een complete revolutie in de communicatie teweeg te brengen. China heeft meer dan 15 miljard dollar geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling op dit gebied. Het heeft ook aanzienlijke vooruitgang geboekt op gebieden zoals cryptografie, detectie en kwantumradar.
De VS daarentegen heeft slechts 3,7 miljard dollar geïnvesteerd. Gezien dit enorme verschil probeert Washington de opmars van de Aziatische reus een halt toe te roepen en waarschuwt dat kwantumtechnologie militaire toepassingen kan hebben die de digitale veiligheid en het strategische voordeel van de VS bedreigen.
Eerder hebben we al verschillende belangrijke onderwerpen besproken. We hebben je gewaarschuwd voor een nieuwe zwendel die uw bankrekening kan aantasten, zodat je beter voorbereid bent.
- Ook hebben we gesproken over de fascinatie voor luxe onderzeeërs, die steeds populairder worden.
- Verder hebben we het gehad over het belang van contant geld in bepaalde situaties en hoe je het veilig kunt bewaren.
- Daarnaast gaven we je uitleg over waarom worden opladers van mobiele telefoons heet en hoe je veilig kunt omgaan met een oplader om schade te voorkomen.
Blijf alert en geïnformeerd over deze onderwerpen!