Quanteninternet: ein wichtiger Schritt nach vorn
Dieser Fortschritt beruht auf der Nutzung von Quantenspeichern bei Raumtemperatur, einem wesentlichen Element für die Entwicklung der Quantennetzwerke von morgen. Ihre Forschung, veröffentlicht im Journal npj Quantum Information, demonstriert die Machbarkeit einer fundamentalen Quantennetzwerkmessung und markiert somit einen signifikanten Fortschritt im Bereich der Quantenkommunikation und -berechnung.
Das Quanteninternet, eine futuristische Vision der Konnektivität, verspricht, unser derzeitiges Internetsystem durch erhöhte Sicherheit und bisher unerreichte Informationsverarbeitungskapazitäten zu revolutionieren. Im Gegensatz zum klassischen Internet wird es auf dem Quantenzustand von Partikeln und auf der Quantenverschränkung basieren, um Informationen nahezu unknackbar zu übertragen.
Die Hauptherausforderung für die Verwirklichung dieses Zukunftsinternets liegt in der Entwicklung effektiver Quantenrepeater. Diese Geräte ermöglichen es, die Quantenverschränkung über lange Distanzen aufrechtzuerhalten und bilden somit die Eckpfeiler eines globalen Quantennetzwerks. Die Experimente des Teams von Stony Brook konzentrierten sich auf die Entwicklung und Charakterisierung von Quantenspeichern, die bei Raumtemperatur arbeiten, eine bahnbrechende Innovation, die die Kosten und Komplexitäten erheblich reduziert, die mit Quantentechnologien verbunden sind, die Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt erfordern.
Durch einen Hong-Ou-Mandel-Interferenztest konnten die Forscher nachweisen, dass ihre Quantenspeicher bei Raumtemperatur in der Lage sind, optische Qubits zu speichern und dann wieder freizugeben, ohne ihren Zustand signifikant zu ändern, was die Verschränkung von Photonen über Entfernungen hinweg erleichtert. Dieser Erfolg ebnet den Weg für die Schaffung von großflächigen Netzwerken aus Quantenrepeatern, die für das Aufkommen des Quanteninternets entscheidend sind.
Die Bedeutung dieses Fortschritts wird von Professor Eden Figueroa, dem Forschungsleiter, hervorgehoben, der bereits die nächsten Schritte in Angriff nimmt: die Entwicklung von mit diesen Quantenspeichern kompatiblen Verschränkungsquellen und die Ausarbeitung von Mechanismen, die das Vorhandensein von im Netzwerk gespeicherten Photonen melden.
Das Potenzial des Quanteninternets, unsere Art zu kommunizieren, zu rechnen und Daten zu analysieren, zu transformieren, ist immens. Die Innovation von Stony Brook mit ihren bei Raumtemperatur funktionierenden Quantenspeichern stellt einen wichtigen Meilenstein auf dem kurvenreichen, aber vielversprechenden Weg zu dieser technologischen Revolution dar.