Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Onderzoekers werken aan een van de quantumnetwerk-knooppunten, waar spiegels en filters de laserstralen naar de diamantchip leiden.

Een team van onderzoekers van QuTech in Delft heeft het eerste quantumnetwerk gebouwd dat drie quantumprocessors met elkaar verbindt. Bovendien hebben ze in een proof-of-principle demonstratie twee essentiële quantumnetwerk-protocollen uitgevoerd. Hun resultaten zijn een belangrijke stap op weg naar het toekomstige quantum internet en zijn nu gepubliceerd in Science.

Het quantum internet
Dankzij het Internet kunnen computers, van waar ook op aarde, met elkaar verbonden worden. Er zijn vele toepassingen uit voortgekomen die ten tijde van het ontstaat van het internet, enkele decennia geleden, nog volstrekt ondenkbaar waren. Op dit moment werken onderzoekers overal ter wereld aan de eerste implementaties van het quantum internet - een netwerk dat quantumapparaten, zoals quantumcomputers en sensoren, met elkaar verbindt. Waar de informatie op het huidige Internet in bits wordt verzonden (die de waarde 0 of 1 kunnen hebben), zal het toekomstige quantum internet gebruik maken van quantum bits die tegelijk 0 en 1 kunnen zijn. ‘Een quantum internet maakt een scala aan nieuwe toepassingen mogelijk, van onkraakbare communicatie en cloud computing met volledige privacy van gebruikers tot uiterst nauwkeurige tijdregistratie,' zegt Matteo Pompili, promovendus en lid van het onderzoeksteam. ‘En waarschijnlijk zijn er legio toepassingen die we nu nog niet voorzien, net als met het Internet veertig jaar geleden.'

Naar een wereldwijd netwerk
In het afgelopen decennium zijn de eerste stappen op weg naar een quantum internet gezet door twee quantumapparaten middels een directe fysieke link met elkaar te verbinden. Om tot een schaalbaar quantumnetwerk te komen is het echter essentieel om quantum-informatie via tussenliggende knooppunten te kunnen doorgeven - analoog aan hoe routers dat in het klassieke Internet doen. Bovendien vereisen de meest veelbelovende quantum internet toepassingen dat verstrengelde quantum bits over meerdere knooppunten kunnen worden gedistribueerd. Verstrengeling is een fenomeen dat zich op de kwantumschaal voordoet en waarmee deeltjes op een fundamentele manier met elkaar verbonden zijn, over kleine en grote afstanden. Het geeft quantumcomputers hun ongekende rekenkracht en is het fundamentele bestanddeel voor het delen van quantum-informatie over het toekomstige quantum internet. Met het realiseren van hun quantumnetwerk in het lab is het team van QuTech - een samenwerking tussen Technische Universiteit Delft en TNO - er als eerste in geslaagd om twee quantumprocessors via een tussenliggend knooppunt met elkaar te verbinden, en tevens om gedeelde verstrengeling tot stand te brengen over meerdere onafhankelijke quantumprocessoren.

Hoe werkt het quantumnetwerk?
Het rudimentaire quantumnetwerk bestaat uit drie knooppunten, op enige afstand van elkaar in hetzelfde gebouw. De onderzoekers hebben een nieuwe architectuur ontworpen waarmee het mogelijk is om op te schalen tot een echt quantumnetwerk, bestaande uit meerdere connecties. Het middelste knooppunt (genaamd Bob) heeft een fysieke verbinding met de twee buitenste knooppunten (genaamd Alice en Charlie) zodat met elk van deze knooppunten een verstrengelde verbinding kan worden aangegaan. Bob beschikt bovendien over een extra quantum bit dat als geheugen dient, voor opslag van een reeds tot stand gekomen quantumverbinding terwijl een volgende verbinding wordt opgezet. Nadat beide quantumverbindingen (Alice-Bob en Bob-Charlie) tot stand zijn gekomen, zet Bob deze met een reeks quantumbewerkingen om in een quantumverbinding Alice-Charlie. Met het uitvoeren van een alternatieve set quantumbewerkingen ontstaat er gedeelde verstrengeling tussen alle drie de knooppunten.

Klaar voor verder gebruik
Een belangrijke eigenschap van het netwerk is dat het met een "vlag"-signaal aankondigt wanneer deze - van nature probabilistische - protocollen succesvol zijn uitgevoerd. Een dergelijke aankondiging is cruciaal omdat zulke protocollen in het toekomstige, schaalbare quantum internet in opeenvolging zullen moeten worden uitgevoerd. ‘Eenmaal tot stand gebracht, konden we de verstrengelde verbinding behouden en tegen ruis beschermen," zegt Sophie Hermans, eveneens lid van het onderzoeksteam. ‘Dit betekent dat we deze quantumtoestand in principe kunnen gebruiken om cryptografische sleutels te verdelen, een quantumberekening uit te voeren of enig ander quantumprotocol uit te voeren.'
Quantum Internet Demonstrator

Met dit eerste op verstrengeling gebaseerde quantumnetwerk beschikken de onderzoekers over een unieke testfaciliteit voor het ontwikkelen en testen van hardware, software en protocollen voor het quantum internet. ‘Het toekomstige quantum internet zal uit talloze quantumapparaten en tussenliggende knooppunten bestaan,' zegt Ronald Hanson, leider van het onderzoeksteam. ‘Collega's bij QuTech bestuderen op dit moment al de toekomstige compatibiliteit met de bestaande data-infrastructuur.' De huidige proof-of-principle implementatie zal te zijner tijd buiten het laboratorium getest worden, op bestaande glasvezel voor telecommunicatie - namelijk op QuTech's Quantum Internet Demonstrator. De eerste grootstedelijke verbinding hiervan zal volgens planning in 2022 voltooid zijn.

Hogere lagen
In het lab richten de onderzoekers zich voor nu op het toevoegen van meer quantum bits aan hun drie-knooppunten netwerk en op het toevoegen van hogere software- en hardwarelagen. Pompili: ‘Zodra deze aansturings- en interfacelagen zijn ontwikkeld, kan iedereen een toepassing voor het quantumnetwerk ontwikkelen en uitvoeren zonder dat ze hoeven te begrijpen hoe lasers of cryostaten werken. Dat is ons einddoel.' 

Een animatie waarin het experiment wordt uitgelegd.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> ING: personeelstekort vere...
> Altair versterkt aanbod el...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kracht van standaardisering

Zachte heelmeesters maken stinkende wonden

Wat is meer?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

    
Connectoren en lintkabels van het merk CONNFLY
Overzicht van het aanbod voor toepassingen in de productie en industrie. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.