Das erste Quantennetzwerk der Welt

Wissenschaftler aus Delft haben das weltweit erste Quantennetzwerk geschaffen. Drei Quantenprozessoren waren noch nie zuvor mit einem Netzwerk verbunden. Diese Errungenschaft ist ein Schritt vorwärts in Richtung eines größeren Quanteninternets.

Wenn Computer mit Bits berechnen, die 0 oder 1 sind, verwenden Quantencomputer Quantenbits (oder Qubits). Sie können auch eine Mischung aus 1 und 0 sein. Theoretisch verleihen diese “Quantenzustände” Quantencomputern eine enorme Rechenleistung.

Sie benötigen das Quanten-Internet, um eine Verbindung zu den verschiedenen Quantencomputern herzustellen und den Informationsaustausch zu ermöglichen. Auf diese Weise können Sie die kompakte Rechenleistung von Computern erhöhen.

Verschlüsselt

Was das Quanteninternet auch interessant macht, ist die Fähigkeit, Informationen vollständig sicher zu übertragen. Eine weitere dafür wichtige Quanteneigenschaft: Teilchenverschränkung. Sie können Quantenteilchen miteinander verbinden. Wenn Sie dann diese verbundenen Partikel messen, finden Sie kohärente Werte für beide Partikel. Wenn einer 0 ist, ist der andere 1 und umgekehrt.

Quantenfälle (in denen die Informationen für Nullen und Einsen ausgefüllt sind) können nicht einfach kopiert werden. Wenn Sie dies tun, wird es Störungen verursachen. Beim Lesen der beiden verschränkten Qubits stimmen diese beiden Werte nicht mehr überein. Wenn die Nullen und Einsen übereinstimmen, wissen Sie, dass das Tippen nicht durchgeführt wurde. Auf diese Weise eignen sich ineinandergreifende Qubits sehr gut zur Übertragung verschlüsselter sensibler Informationen.

Übrigens hat die Verstrickung von Qubits für die Einwohner von Delft immer noch eine sehr geringe Erfolgschance: Sie ist etwa zehnmal pro Sekunde erfolgreich. Der Vorteil ist, dass sie in ihrem Setup tatsächlich ein Signal erhalten, wenn die Verschränkung funktioniert. Dies ist ein wichtiges Merkmal, wenn das Quantennetzwerk in Zukunft betriebsbereit sein soll.

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ein Plus

Im weltweit ersten Quantennetzwerk Donnerstag Gepostet am WissenschaftAlle drei Quantenprozessoren sind miteinander verflochten. Wissenschaftler nannten die drei Punkte Alice, Bob und Charlie der Einfachheit halber. Bob hat physischen Kontakt mit Alice und Charlie.

Vor allem, so die Wissenschaftler, könnten sich Alice und Charlie auch verflechten, obwohl sie keine physische Beziehung zwischen ihnen haben. Dafür brauchen sie einen Bob. Bob ist mit einem speziellen Memory Cup ausgestattet. Diese Person erinnert sich an die Verwicklungen zwischen Alice und Bob, während Bob an die Verwicklungen von Charlie erinnert.

Diese Eigenschaft ist auch für die Zukunft notwendig, wenn dieses Quantennetzwerk vergrößert werden soll. Sie möchten eine Verbindung zwischen zwei physisch Offline-Prozessoren herstellen können. Vergleichen Sie es mit dem aktuellen Internet: Es gibt kein riesiges Kabel, das jeden auf der ganzen Welt direkt mit einem Computer verbindet.

Was Delfter Forscher gemacht und gemessen haben, ist jetzt noch nicht im Maßstab eines Quanteninternets. Darüber hinaus bestehen die drei verschiedenen Prozessoren nur aus einem Prozessor oder im Fall von Bob aus zwei Qubits und können daher nicht mit einem zukünftigen Quantencomputer mit Volumen verglichen werden, bei dem es sich um Millionen oder Milliarden Qubits handelt. Dies ist jedoch der nächste Schritt in Richtung eines größeren Quantennetzwerks.

Vorrang

Es ist wirklich eine technische Tour und ein Schritt vorwärts in Richtung des Quantennetzwerks, das Delft QuTech in Randstad erreichen möchte “, sagt der Physiker. Carlo Pinaker Von der Universität Leiden. “Es ist notwendig, dieses Netzwerk in fünf Jahren zu haben, und das wird nur funktionieren.”

Pinker möchte keinen Begriff für die weitere Verbreitung des Quanteninternets kommentieren. “Es ist eine Technologie in der Entwicklung, und Sie können sie nicht planen.” Neben Wissenschaft und Technologie gibt es noch viele andere Faktoren, die die praktische Anwendung eines Quantennetzwerks beeinflussen. “Die Frage ist nicht nur, ob Sie das können, sondern auch, ob Sie wollen.”

Für Banken, Regierungen und das Militär hat die sicherere Kommunikationsmethode des Quanteninternets bereits einen Mehrwert gebracht, sagt Pinaker. Es ist eine sehr greifbare Anwendung, da Organisationen wie Banken bereits bereit sind, Geld dafür zu zahlen. Die Zeit wird bestimmen, ob jedes Haus bald mit dem Quanten-Internet verbunden sein wird.

“Darauf können wir stolz sein”, sagt Bennaker. “Es ist wirklich ein Meilenstein.” China gibt Milliarden dafür aus und hat sogar einen Satelliten im Weltraum für ein Quanten-Internet. Wir in den Niederlanden haben jedoch einen Vorsprung in diesem Bereich.

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