Quantennetzwerkprojekt: Verbindung zwischen Delft und Den Haag für sichere zukünftige Internettechnologien
BerlinEin internationales Forscherteam unter der Leitung von QuTech hat bedeutende Fortschritte im Bereich der Quantenvernetzung erzielt, indem es Quantenprozessoren über eine Distanz von 25 Kilometern in den Niederlanden miteinander verbunden hat. Diese Entwicklung ist ein großer Schritt, um Quanten-Netzwerke aus dem Labor in den praktischen Alltag zu bringen, und zeigt vielversprechende Möglichkeiten zur Verbesserung zukünftiger Internetsysteme.
Die herkömmliche Internet-Technologie überträgt Daten in Form von Bits, die nur zwei Zustände annehmen können: 0 oder 1. Ein Quanteninternet hingegen wird Qubits nutzen. Qubits können gleichzeitig in mehreren Zuständen existieren und über Entfernungen hinweg miteinander verbunden werden, um schnelle Interaktionen zu ermöglichen. Dies sind die wesentlichen Merkmale und Auswirkungen dieser technologischen Entwicklung.
Qubits bieten neue Möglichkeiten in der Kommunikation und im Computing, einschließlich verbesserter Verschlüsselungstechnologien. Die erfolgreiche Verbindung zwischen Delft und Den Haag markiert einen wichtigen Schritt in der praktischen Nutzung von Quantentechnologie. Die Integration in bestehende Glasfasernetzwerke erleichtert die Einführung parallel zu den aktuellen Internetstrukturen.
Das Experiment war erfolgreich dank der Nutzung von Quantenknoten, die unabhängig arbeiteten und über Glasfasern verbunden waren. Die größten Herausforderungen bestanden im Photonverlust und der Aufrechterhaltung der Stabilität des Systems. Der Erfolg erforderte die Entwicklung effizienter Methoden zur Handhabung von Photonen und zur Systemstabilisierung. Dies setzte eine Zusammenarbeit zwischen Universitäten wie der TU Delft, Unternehmen wie Fraunhofer ILT und Telekommunikationsanbietern wie KPN voraus.
Dieser Erfolg markiert den Beginn großflächiger Quantennetzwerke in Städten. Er bildet eine solide Grundlage für den Aufbau von Quanten-Internets in Europa und weltweit. Die potenziellen Auswirkungen sind enorm. Quantennetzwerke könnten die Datensicherheit erheblich verbessern, indem sie Verschlüsselungsschlüssel generieren, die nicht geknackt werden können. Zudem könnten sie Quantencomputer über große Entfernungen verbinden, um die Rechenleistung zu steigern.
Diese Erfindung könnte eine neue Technologiewelle auslösen. Durch die Kombination von Quanten-Netzwerken mit dem aktuellen Internet könnten Bereiche wie Finanzen und Gesundheitswesen durch bessere Sicherheit und schnellere Berechnungen revolutioniert werden. Mit fortschreitender Forschung könnten fortschrittlichere Qubit-Systeme entwickelt werden, die weitere Einsatzmöglichkeiten für diese Weiterentwicklung der Internet-Technologie bieten.
Dies ist ein bedeutender Schritt von Labortests hin zur praktischen Anwendung und zeigt eine vielversprechende Zukunft für städtische Quanten-Netzwerke. Das im Rahmen dieses Projekts geleistete Werk beweist, dass Quantenvernetzung über große Entfernungen funktionieren kann und weist auf bedeutende technologische Fortschritte hin, die unsere Art zu kommunizieren und zu rechnen revolutionieren könnten.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adp6442und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Arian J. Stolk, Kian L. van der Enden, Marie-Christine Slater, Ingmar te Raa-Derckx, Pieter Botma, Joris van Rantwijk, J. J. Benjamin Biemond, Ronald A. J. Hagen, Rodolf W. Herfst, Wouter D. Koek, Adrianus J. H. Meskers, René Vollmer, Erwin J. van Zwet, Matthew Markham, Andrew M. Edmonds, J. Fabian Geus, Florian Elsen, Bernd Jungbluth, Constantin Haefner, Christoph Tresp, Jürgen Stuhler, Stephan Ritter, Ronald Hanson. Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits. Science Advances, 2024; 10 (44) DOI: 10.1126/sciadv.adp6442Diesen Artikel teilen