Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Onderzoekers werken aan een van de quantum-netwerkknooppunten, waar spiegels en filters de laserstralen naar de diamantchip leiden. Credit: Marieke de Lorijn voor QuTech.

Delftse onderzoekers zijn er in geslaagd quantum informatie te teleporteren over een rudimentair netwerk in het lab. Deze primeur is een belangrijke stap richting een toekomstig quantum internet. De doorbraak werd mogelijk door een sterk verbeterd quantum-geheugen en verhoogde kwaliteit van de quantum-links tussen de drie knooppunten van het netwerk.

De onderzoekers, werkzaam bij QuTech - een samenwerking tussen TU Delft en TNO - publiceren hun bevindingen vandaag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

De kracht van het toekomstige quantum internet is gebaseerd op het kunnen delen of versturen van quantum informatie (quantum bits) tussen de knooppunten van het netwerk. Daarmee worden allerlei toepassingen mogelijk, zoals het veilig delen van vertrouwelijke informatie, het met elkaar verbinden van meerdere quantum computers om zo hun rekenkracht te vergroten en het gebruik van gekoppelde, zeer gevoelige quantum-toepassingen.

Quantuminformatie versturen
De knooppunten van zo'n quantum netwerk bestaan uit kleine quantum-processoren. Het versturen van quantuminformatie tussen deze processoren is niet zo gemakkelijk. Een mogelijkheid is om quantum bits met lichtdeeltjes te versturen, maar vanwege onvermijdelijke verliezen in glasvezelkabels is er, zeker voor grote afstanden, een grote kans dat de lichtdeeltjes niet aankomen. Omdat het simpelweg kopiëren van quantum bits fundamenteel onmogelijk is, betekent het kwijtraken van een lichtdeeltje dat de quantuminformatie onherroepelijk verloren is.

Een betere manier van quantuminformatie versturen is teleportatie. Het protocol voor quantum-teleportatie dankt haar naam aan overeenkomsten met teleportatie in science fiction-films: de quantum bit verdwijnt aan de kant van de zender en verschijnt aan de kant van de ontvanger. Aangezien de quantum bit dus niet door de tussenliggende ruimte hoeft te reizen, is er geen kans meer dat die kwijtraakt. Dat maakt quantum-teleportatie een interessante techniek voor een toekomstig quantum-internet.

Goede beheersing over het systeem
Om quantum bits te kunnen teleporteren zijn er een aantal ingrediënten vereist: een quantumverstrengelde link tussen de zender en ontvanger, een betrouwbare uitleesmethode voor quantum processoren en de capaciteit om quantum bits tijdelijk op te slaan. Eerder onderzoek van QuTech toonde aan dat het mogelijk is om quantum bits te teleporteren tussen twee naburige knooppunten. De onderzoekers van QuTech laten nu voor het eerst zien dat ze aan het eisenpakket kunnen voldoen en demonstreren teleportatie tussen niet-naburige knooppunten, ofwel over een netwerk. Ze teleporteren quantum bits van knooppunt "Charlie" naar "Alice", met behulp van een tussengelegen knooppunt "Bob".

Teleporteren in drie stappen
De teleportatie bestaat uit drie stappen. Allereerst moet de "teleporter" voorbereid worden, dat wil zeggen, er moet een verstrengelde toestand gemaakt worden tussen Alice en Charlie. Alice en Charlie hebben geen directe fysieke verbinding met elkaar, maar wel allebei met Bob. Allereerst maken Alice en Bob verstrengeling tussen hun processoren. Bob slaat dan zijn deel van de verstrengelde toestand op. Dan maakt Bob een verstrengelde toestand met Charlie. Nu wordt er een quantummechanische truc uitgehaald: door een speciale meting uit te voeren in zijn processor, geeft Bob de verstrengeling als het ware door. Resultaat: Alice en Charlie hebben een verstrengelde toestand en de teleporter is klaar voor gebruik!

De tweede stap is het aanmaken van de 'boodschap' - de quantum bit - die geteleporteerd wordt. Dat kan bijvoorbeeld '1' zijn, of '0', maar ook allerlei quantumwaarden daar tussenin. Charlie zet deze quantum informatie klaar. Om te laten zien dat de teleportatie generiek werkt, herhalen de onderzoekers het hele experiment voor verschillende quantum bit-waarden.

Stap drie is de daadwerkelijke teleportatie van Charlie naar Alice. Charlie voert daarvoor een gezamenlijke meting uit op zijn quantum-processor met de boodschap en op zijn helft van de verstrengelde toestand (Alice bezit de andere helft). Daardoor gebeurt er weer iets dat alleen in de quantum-wereld mogelijk is: door deze meting verdwijnt de informatie aan de kant van Charlie en verschijnt deze onmiddellijk aan de kant van Alice.

Dan zou je denken dat de kous daarmee af is, maar niets is minder waar. De quantum bit is namelijk versleuteld overgezet; de sleutel wordt bepaald door de meetuitkomst van Charlie. Charlie stuurt daarom de meetuitkomst naar Alice, waarna Alice de bijbehorende quantumoperatie doet om de quantum bit te ontsleutelen. Bijvoorbeeld door een 'bit flip': 0 wordt 1 en 1 wordt 0. Als Alice de juiste operatie heeft uitgevoerd is de quantuminformatie geschikt voor verder gebruik. De teleportatie is gelukt! 

 
Alice, de ontvanger van de geteleporteerde quantuminformatie. In de zwarte aluminium cilinder wordt het
diamanten monster gekoeld tot -270 °C, om de ruis uit de omgeving te verminderen en de quantumcontrole
mogelijk te maken. Credit: Marieke de Lorijn voor QuTech.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Foutjes in camera's helpen...
> ING: personeelstekort vere...
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.

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! >>

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 >>

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.