Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Technischen Universität Delft in den Niederlanden hat die Grundlage für das Quanteninternet vorgestellt – ein Teleportationsrelais zur indirekten Übertragung von Quantenzuständen über eine Distanz. Während des Experiments wurde ein Quantenzustand zwischen zwei nicht direkt verbundenen Netzwerkknoten ohne Datenverlust übertragen, was ein wichtiger Schritt zur Schaffung eines Quanteninternets war.
Ein Team unter der Leitung von Ronald Hanson erstellte ein Netzwerk aus drei Knoten, von denen jeder ein Paar Qubits war – einer zum Speichern von Zuständen und der zweite für die Kommunikation. Der Spin des Kerns des Kohlenstoffatoms in Diamant war für die Aufrechterhaltung des Quantenzustands verantwortlich – es war ein „Gedächtnis“-Qubit, und der Elektronenspin in jedem Paar wurde verwendet, um den Quantenzustand auf andere Knoten des Netzwerks zu übertragen.
Dann wurden die Elektronenspins zweier benachbarter direkt verbundener Stellen (B und C) in einen Zustand der Quantenverschränkung gebracht. Das bedeutet, dass der Quantenzustand eines Qubits vom Zustand des anderen abhing. Die Verschränkung führt dazu, dass selbst wenn diese Teilchen weit voneinander entfernt sind, die Quantenzustände weiterhin gebunden bleiben, wenn keine der Wissenschaft bekannte Wechselwirkung zwischen ihnen besteht. Beispielsweise gibt die Messung des Zustands eines der gebundenen Teilchen sofort Auskunft über den Zustand des anderen, wodurch diese zerstört werden.
Es gab keine Probleme, den Quantenzustand zwischen zwei verbundenen Knoten zu übertragen. Die Wissenschaftler verwendeten zunächst einen Zwischenknoten, um die Verschränkung vorzubereiten, und teleportierten dann unter Umgehung der direkten Verbindung den verschränkten Zustand zu Knoten A, der nicht direkt mit Relaisknoten C verbunden war.
„Es ist wirklich Teleportation, wie in Science-Fiction-Filmen“, sagte Hanson gegenüber New Scientist. „Zustand oder Informationen verschwinden wirklich auf der einen Seite und erscheinen auf der anderen, und da sie sich nicht im Raum zwischen ihnen bewegen, können [Daten] auch nicht verloren gehen.“
2022-05-27 16:14:49
Autor: Vitalii Babkin