Het is Delftse wetenschappers van QuTech gelukt om informatie te versturen van de ene processor in een quantumnetwerk naar een andere, niet-naburige processor. Ze vergelijken hun technologie met teleportatie, waarbij geen informatie verloren gaat tijdens het transport. Dit is een belangrijke stap voor het delen en versturen van quantumgegevens en zou het fundament van quantum-internet kunnen betekenen.
Bij quantumtechnologie bestaat informatie niet uit bits, maar uit quantumbits (qubits). Die kunnen gelijktijdig een waarde van 0, 1 of iets daartussenin hebben, waarmee parallelle berekeningen mogelijk worden. Dit vergroot de rekenkracht van computers gigantisch en biedt digitale kansen die tot dusver ondenkbaar waren, zoals simulatie, extreme beveiliging en precieze klimaatvoorspellingen.
Het delen en versturen van dergelijke qubits tussen de verschillende quantumprocessoren luistert zeer nauw. Bij gangbare technologie, zoals via glasvezelkabels, is er een groot risico dat quantuminformatie verloren gaat en daardoor onbruikbaar wordt.
Teleportatie
Teleportatie biedt volgens de wetenschappers uitkomst. Het houdt in dat de qubits aan de kant van de zender verdwijnen om vervolgens bij de ontvanger weer te verschijnen. De informatie reist niet door de tussenliggende ruimte waardoor er niets verloren gaat. Om dit mogelijk te maken moet de opstelling voldoen aan een aantal voorwaarden. Zo moet er een ‘quantumverstrengelde’ link tussen zender en ontvanger zijn, moet er een betrouwbare uitleesmethode voor quantumprocessoren zijn en moet er capaciteit zijn om quantumbits tijdelijk op te slaan.
Het is de mensen van QuTech gelukt om het quantumnetwerk te laten voldoen aan de drie voorwaarden, schrijven ze in het gerenommeerde wetenschapstijdschrift Nature. Ze teleporteerden quantum bits van het ene processor (knooppunt) naar een niet-naburige andere processor waarmee geen fysieke verbinding is, met behulp van een tussengelegen derde processor.
Verbinding via derde processor
Door een speciale meting uit te voeren in deze derde processor zorgt deze voor een digitale verbinding tussen de twee andere. Vervolgens is het mogelijk om een qubit over te zetten tussen deze twee: de informatie verdwijnt aan de ene kant en verschijnt onmiddellijk aan de andere kant. Voor de ontsleuteling wisselen de twee nog informatie uit, waarna de geteleporteerde qubit geschikt is voor verder gebruik op zijn nieuwe locatie.
QuTech is een onderzoeksinstituut van de TU Delft en TNO. De onderzoekers hebben als missie de ontwikkeling van schaalbare protoypes van een quantumcomputer en een veilig quantum-internet op basis van de fundamentele wetten van de quantummechanica.
