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

> Supercomputer DelftBlue of...
> Finalisten Prins Friso Ing...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Een kopermijn in de straat?

Hoe de keuze voor een mooi uiterlijk tot teleurstelling kan leiden

Bio-based

Toon alle columns / opinies

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?

Vacatures

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Teamleider Elektra
Stuur uitvoerders en (administratieve) ondersteuners aan als een ware inspiratiebron. Je zet de verandering in beweging als teamleider uitvoering elektra bij Alliander. Hoe? Door de focus te leggen op presenteren en leren. Je vertaalt onze ambitie en het jaarplan door naar concrete KPI's en realistische verbeterpunten voor jouw team. Natuurlijk met de nadruk op hun voortgang, veiligheid, resultaten, efficiëntie en de gemaakte kosten. Tegelijkertijd werk je veel samen met 5 andere collega-teamleiders. Samen zijn jullie in staat om de uitdagingen van de energietransitie zorgvuldig aan te pakken.
Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Crisismanager Energie
Als Crisismanager Energie vervul je een sleutelrol binnen de afdeling Liander Klant & Control (LKC), de storingsverkeerstoren van Liander. Hier hebben we het overzicht over wat er gebeurt in ons verzorgingsgebied en monitoren we of events zich kunnen ontwikkelen tot crises. Grote en langdurige verstoringen in de energievoorziening leiden namelijk tot flinke maatschappelijke impact: we zijn als samenleving in grote mate afhankelijk van energie. Gelukkig is onze storingsorganisatie zo professioneel ingericht, dat ze de meeste incidenten snel kunnen afhandelen. Het is dus niet altijd crisis! 
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Global Customer Support Expertise @ ASML
Are you looking for a challenge that has technical complexity? Are you willing to focus om optimizing customer performance? Do you have the required strong interpersonal skills to connect on every level and to influence without power? Then a role within our Customer Support organization could be the right spot for you! After a system (EUV or DUV machine) is shipped to a customer abroad, the real ‘magic' begins. Thousands of our engineers worldwide are dedicated to a simple goal: making sure that the lithography systems at our customers' sites are running smoothly, 24/7. That makes Customer Support (CS) vital to our success.  Read more >>

ASML - Veldhoven
System Install Coordinator
Do you want to be responsible for monitoring and ensuring a smooth installation process of our advanced lithographic systems at our clients, all over the world? Become a system install coordinator at ASML and help to build some of the most amazing, complex machines that you will ever see! This means a lot of traveling (60- 80% of the time), continuous learning and being surrounded by many different cultures and work environments. Will you take on this life-changing opportunity? So, are you in possession of a technical bachelor's or master's degree? Apply now as a system install coordinator and directly contribute to decreasing the global microchip-shortage! Read more >>

ABB b.v. - Rotterdam Waalhaven
Medeweker Elektronica Werkplaats

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Eindhoven/Limburg

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Midden Nederland

Sponsored content

Piher Sensing Systems - Montagepotentiometers
Overzicht van SMD- en THT-componenten uit onze voorraad.
Potentiometers vormen een essentieel onderdeel van veel elektronische schakelingen . Ze worden vaak gebruikt voor nauwkeurige ijking en afstelling van schakelingen - vooral voordat het apparaat aan consumenten of industriële afnemers wordt geleverd.

Lees meer >>

advertorial

De kwaliteitseisen voor printplaten worden steeds hoger omdat de betrouwbaarheid van de elektronische apparatuur gegarandeerd moet worden. De kwaliteitseisen worden vaak bepaald door de toepassing en de omgeving waarin ze gebruikt worden.

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

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

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.