Een Delfts team van onderzoekers is er in geslaagd quantuminformatie te teleporteren over een klein netwerk van drie knooppunten. De doorbraak is een flinke stap richting een toekomstig quantuminternet en is mogelijk gemaakt door verbeteringen in de quantumverbindingen en het quantumgeheugen. De resulaten van QuTech, een samenwerking tussen TU Delft en TNO, worden vandaag gepubliceerd in het bekende wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Een leuke wetenswaardigheid is dat de gebruikte qubits kleine diamantjes zijn, die bediend worden met gouden elektroden op het oppervlak.
De nodes van een quantumnetwerk bestaan uit processors, waartussen de informatie verzonden moet worden. Qubits worden vaak met fotonen via een glasvezelkabel verstuurd, maar hoe langer de kabel hoe kleiner de kans dat deze aankomen. Het kopiëren van een qubit is onmogelijk, waardoor het verlies van een foton onherroepelijk het verlies van informatie betekent.
Een oplossing hiervoor is teleportatie. Ja je leest het goed: aan de kant van de zender verdwijnt de quantumbit en deze duikt aan de kant van de ontvanger weer op, zonder dat door de tussenliggende ruimte gereisd hoeft te worden. Hiervoor is een verstrengelde verbinding nodig, naast een tijdelijke opslagmethode en een betrouwbare uitleesmogelijkheid.
Eerder was QuTech er al in geslaagd om qubits te teleporteren tussen twee knooppunten. Nu is dat ook gelukt met drie, van A naar C via node B. Daarvoor moeten eerst A en B verstrengeld worden, waarna dat opgeslagen wordt. Nu worden B en C via verstrengeling verbonden, en met een "quantummechanische truc" wordt de verstrengeling doorgegeven, zodat A en C verbonden zijn.
Daarna moet de informatie klaargezet worden, zodat deze versleuteld verzonden kan worden. Na onderlinge communicatie over de meetresultaten kan de bit ontcijferd worden, en is de informatie veilig overgedragen. Zie ook de animatie van QuTech, waarin de methode ook wordt uitgelegd.
Vervolgonderzoek moet de volgorde omdraaien, zodat eerst de qubit gereedgemaakt wordt en opgeslagen wordt en daarnaa de teleportatie voorbereiden. Dit biedt voordelen omdat de overdracht op verzoek kan worden uitgevoerd, zo nodig meerdere keren. Op de lange termijn moet dit de ruggegraat gaan vormen van het quantuminternet, dat gebruikt kan worden voor het betrouwbaar overdragen van bijvoorbeeld encryptiesleutels.
