Kvantsprång inom nätverk: kvantlänk mellan städer i Nederländerna stärker framtidens internet.
StockholmEtt internationellt forskarlag, lett av QuTech, har gjort betydande framsteg inom kvantnätverk genom att ansluta kvantprocessorer över en sträcka på 25 kilometer i Nederländerna. Denna utveckling är ett stort steg mot att flytta kvantnätverk från laboratoriet till praktisk, vardaglig användning och visar stor potential för att förbättra framtida internetsystem.
Den traditionella internet använder bitar, som bara kan vara i ett av två lägen: 0 eller 1. Ett kvantinternet däremot, kommer att använda kvantbitar. Kvantbitar kan befinna sig i flera tillstånd samtidigt och kan vara sammanlänkade med varandra över avstånd för snabba interaktioner. Här är de viktigaste delarna och effekterna av denna utveckling.
Qubits ger nya möjligheter för kommunikation och databehandling, som till exempel förbättrad kryptering. Den lyckade kopplingen mellan Delft och Haag markerar en viktig milstolpe inom praktisk kvantteknologi. Integreringen med befintliga optiska fibernätverk underlättar införandet i dagens internetinfrastruktur.
Experimentet lyckades genom användningen av kvantnoder som fungerade självständigt och var sammankopplade via optiska fibrer. De största utmaningarna var att minimera förluster av fotoner och att hålla systemet stabilt. Genombrottet krävde utveckling av effektiva metoder för att hantera fotoner samt stabilisering av systemet, vilket i sin tur krävde samarbete mellan universitet som TU Delft, företag som Fraunhofer ILT och telekomleverantörer som KPN.
Denna prestation markerar början på stora kvantnätverk i städer. Den utgör en solid grund för att bygga kvant-internets i Europa och världen över. De möjliga effekterna är enorma. Kvantnätverk kan väsentligt förbättra datasäkerheten genom att skapa krypteringsnycklar som inte kan knäckas. De kan också koppla ihop kvantdatorer över långa avstånd för att öka beräkningskapaciteten.
Denna uppfinning kan initiera en ny teknologivåg. Genom att kombinera kvantnätverk med det befintliga internet kan den förändra områden som finans och vårdsektorn med förbättrad säkerhet och snabbare beräkningar. I takt med att forskningen fortskrider, kan mer avancerade qubitsystem utvecklas, vilket ger fler användningsmöjligheter för denna utveckling inom internetteknologin.
Detta är ett betydelsefullt steg från laboratorietester till användning i verkligheten och visar en lovande framtid för kvantnätsverk i städer. Arbetet i detta projekt bekräftar att kvantnätverk kan fungera över långa avstånd, och det pekar på betydande tekniska förbättringar som kan förändra hur vi kommunicerar och beräknar.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adp6442och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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.adp6442Dela den här artikeln