Ein sichereres Internet könnte dank der Arbeit von Ingenieuren auf dem Weg sein, die den Nachweis des Prinzips für ein Gerät erbracht haben, das bei der Schaffung eines zukünftigen Quanteninternets helfen könnte.
Professor Hoi-Kwong Lo von der Universität von Toronto und sein Team haben einen Prototyp für ein Schlüsselelement für rein photonische Quantenrepeater erstellt. Diese Repeater sind ein wesentlicher Bestandteil für die Erreichung der Quantenkommunikation über große Entfernungen.
Das Internet, das wir heute verwenden, war nicht auf Sicherheit ausgelegt und wird ständig gehackt, kaputt gemacht und entlarvt. Trotz der Arbeit vieler, Aspekte des Internets sicherer zu machen, ist das Wissen derjenigen, die sichere Räume schaffen, und derer, die es hacken, vorhandenauf der gleichen Ebene.
Um dies zu überwinden, haben Forscher die Schaffung von a vorgeschlagen Quanteninternet das würde Prinzipien der Quantenphysik verwenden, um eine praktisch unzerbrechliche Verschlüsselung zu erzeugen.
Quantum Internet könnte undurchdringliche Sicherheit und Quantenteleportation bieten
Eines der besten Beispiele für dieses potenzielle Internet verwendet eine als Quantenschlüsselverteilung QKD bekannte Technik. QKD basiert auf der Idee, den Zustand von a zu messen. Quantensystem stört dieses System, sodass das Abhören durch ungebetene Gäste durch Dritte eine erkennbare Spur hinterlässt und die Kommunikation abgebrochen werden kann, bevor wertvolle oder vertrauliche Informationen verloren gehen.
Diese Art der Kommunikation hat früher im kleinen Maßstab gut funktioniert, aber jetzt arbeiten Lo und seine Mitarbeiter daran, diese Art der Kommunikation mithilfe von Glasfasern zu skalieren.
Lichtsignale verlieren an Wirksamkeit, wenn sie durch Glasfaserkabel verlaufen. Daher werden Geräte, sogenannte Repeater, in regelmäßigen Abständen entlang der Leitung eingesetzt, um das Signal zu verstärken und die Informationen entlang der Leitung zu übertragen.
Quanten-Repeater sind normalerweise teuer und fehleranfällig
Ein Quantensystem ist jedoch anders, und der Repeater in einem Quantenkommunikationssystem muss den Quantenzustand bei jeder Iteration speichern.
Dies macht die Repeater teuer und schwierig zu bauen sowie fehleranfällig. Die neuen Forschungen von Lo und seinem Team könnten dies jedoch ändern. Sie arbeiten an der Entwicklung der nächsten Generation von Repeatern, die als allphotonisches Quanten bezeichnet werdenRepeater.
Sie haben ihre Forschungsergebnisse zum Proof-of-Concept ihrer Arbeit in einem kürzlich veröffentlichten Artikel veröffentlicht. Naturkommunikation . Wir haben rein photonische Repeater entwickelt, die eine zeitumgekehrte adaptive Bell-Messung ermöglichen. " sagt Lo.
"Da diese Repeater rein optisch sind, bieten sie Vorteile, die herkömmliche Repeater auf der Basis von Quantenspeicher nicht bieten. Diese Methode könnte beispielsweise bei Raumtemperatur funktionieren."
Ein Quanten-Internet bietet die Möglichkeit für undurchdringliche Sicherheit und Quantenteleportation, die mit dem herkömmlichen Internet derzeit nicht zu erreichen sind.
"Ein rein optisches Netzwerk ist eine vielversprechende Form der Infrastruktur für eine schnelle und energieeffiziente Kommunikation, die für ein zukünftiges Quanteninternet erforderlich ist." sagt Lo.
"Unsere Arbeit ebnet den Weg in diese Zukunft."