Informatie wordt op één locatie in een systeem ingevoerd. Er wordt een schakelaar omgedraaid. Die informatie verschijnt onmiddellijk op een andere locatie, kilometers verderop. Het klinkt als sciencefiction, maar het is op weg om werkelijkheid te worden. Dit is kwantumteleportatie en het zou de toekomst kunnen zijn van bliksemsnelle communicatie.
De aanpak is afhankelijk van wat wordt genoemd kwantumverstrengeling – waarbij twee deeltjes zodanig met elkaar zijn verbonden dat ze toestanden delen. De toestand van het ene deeltje wordt weerspiegeld door het andere deeltje en, hier is het verbazingwekkende, dat geldt ongeacht hoe ver de deeltjes uit elkaar zijn. Dit betekent dat paren verstrengelde deeltjes kunnen worden gebruikt om informatie over grote afstanden te teleporteren, effectief onmiddellijk.
Aanbevolen video's
Maar er is nog een lange weg te gaan tussen het begrijpen van kwantumverstrengeling in theorie en het gebruik ervan voor communicatie in de praktijk. Onlangs konden onderzoekers van Fermilab in Illinois echter met goede betrouwbaarheid aanhoudende kwantumteleportatie over een afstand aantonen. Zowel afstand als trouw en belangrijk voor de ontwikkeling van bruikbare communicatietechnologie.
Verwant
- Vloeibare ramen kunnen door de hitte ondoorzichtig worden en energie besparen
- We zijn weer een stap dichter bij op maat gemaakte menselijke nieren
De onderzoekers waren in staat om kwantumbits, qubits genaamd, over 44 kilometer glasvezelkabels te sturen met een betrouwbaarheid van meer dan 90%. De gebruikte hardware omvatte speciale apparaten voor de detectie van afzonderlijke fotonen, evenals kant-en-klare elektronische apparatuur voor glasvezelnetwerken.
“We zijn erg trots dat we deze mijlpaal op het gebied van duurzame, goed presterende en schaalbare kwantumteleportatie hebben bereikt systemen,” Maria Spiropulu, de Shang-Yi Ch’en hoogleraar natuurkunde bij Caltech en directeur van het IN-Q-NET onderzoeksprogramma, zei in een stelling. “De resultaten zullen verder worden verbeterd met systeemupgrades die we naar verwachting in het tweede kwartaal van 2021 zullen voltooien.”
Het ministerie van Energie heeft onlangs ook interesse getoond in kwantumteleportatie deelde zijn plannen om een nationaal kwantuminternet te creëren, gevestigd in de omgeving van Chicago. De demonstratie bij Fermilab laat zien hoe zo’n supersnel internetnetwerk tot stand kan komen.
“Met deze demonstratie beginnen we de basis te leggen voor de constructie van een grootstedelijk kwantumnetwerk in de omgeving van Chicago,” zei Spentzouris.
De verbeteringen die worden getoond in zowel de betrouwbaarheid als de afstand voor gegevensoverdracht zijn belangrijke mijlpalen in het creëren van de volgende generatie communicatietechnologie, die uiteindelijk overal in de wereld zou kunnen worden gebruikt wereldbol.
“We zijn heel blij met deze resultaten”, zegt Fermilab-wetenschapper Panagiotis Spentzouris, hoofd van het Fermilab-kwantumwetenschapsprogramma en een van de co-auteurs van het artikel. “Dit is een belangrijke prestatie op weg naar het bouwen van een technologie die de manier waarop we mondiale communicatie voeren opnieuw zal definiëren.”
De resultaten worden gepubliceerd in het tijdschrift PRX-kwantum.
Aanbevelingen van de redactie
- Als je op zoek bent naar een PS5, heb je morgen misschien de kans om er een van Target te kopen
- Autofabrikanten zijn een stap dichter bij het aanbieden van op deur gemonteerde camera’s in de VS.
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
