Forscher an der DTU Fotonik haben erfolgreich teleportiert Information zwischen zwei Mikrochips unter Verwendung einer quantenmechanischen Verschränkung von zwei Photonen.
VERBINDUNG: DIE WAHRHEIT ÜBER TELEPORTATION IM HEUTE ALTER
Die Forscher haben die klassische Methode der Datenübertragung umgangen, bei der Sie ein informationstragendes Photon zwischen zwei Chips senden. Stattdessen teleportiert Informationen von einem Siliziumchip zum anderen unter Verwendung eines quantenmechanisch verschränkten Photonenpaars.
Photonen, die in einem verschränkten Quantenzustand verbunden sind, kennen jederzeit die Eigenschaften des anderen. Eine Änderung des Zustands des einen führt sofort zu einer ähnlichen Änderung des anderen.
Diese besondere Beziehung kann verwendet werden, um Quanteninformationen zwischen den Orten auszutauschen, an denen die verschränkten Photonen gesendet werden. Auf lange Sicht könnte dieser Ansatz eines Tages verwendet werden, um vollständig sichere Internetverbindungen aufzubauen.
Noch heute kann die Quantenphysik eingesetzt werden, um sehr geheime Nachrichten zu senden, mit denen keine andere Partei vertraut sein kann. Die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen, hat Unternehmen jedoch nicht davon abgehalten, Geräte für den quantenmechanischen Austausch von Verschlüsselungsschlüsseln anzubieten.
In diesen Fällen ist jedoch eine direkte Glasfaserverbindung zwischen den beiden Parteien erforderlich, die geheime Nachrichten senden möchten. Dies bedeutet, dass die Dauer einer solchen Verbindung physisch begrenzt ist.
Für Benutzer, die Hunderte von Kilometern voneinander entfernt sind, kann das Entfernungsproblem durch die Verwendung eines sogenannten vertrauenswürdigen Knotens gelöst werden. Dies ist jedoch nicht ohne Rückschläge: Die Verbindung wird langsamer, teurer und weniger sicher.
Eine sicherere und zuverlässigere Infrastruktur für Quantenkommunikation Es wird eine große Anzahl von Benutzern benötigt. Hier kommt die jüngste Demonstration der Forscher zur Quanten-Teleportation von Chip zu Chip ins Spiel.
Die Studie wurde von vier Forschern des Zentrums für Siliziumphotonik für optische Kommunikation SPOC am DTU-Institut für Photoniktechnik in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Bristol in Großbritannien und der Peking-Universität in Peking, China, durchgeführt.
„In unserem Chip können wir zwei Photonen erzeugen, die sich im verschränkten Quantenzustand befinden. Wir können dann ein Photon in die eine und in die andere Richtung senden. Sie fungieren dann als ein einziges System, unabhängig vom Abstand zwischen ihnen. WannSie messen ein Photon, Sie ändern den gemeinsamen Quantenzustand und bestimmen so den Zustand des anderen. Auf diese Weise konnten wir die verschränkten Photonen verwenden, um Informationen übertragen von einem Chip zum anderen “, erklärt Assistenzprofessor Davide Bacco, einer der vier DTU-Forscher.