Kvantti-internetin läpimurto - laboratoriosta reaalimaailmaan

23.04.2025

Deutsche-Telecom-kvantti-internetti-300.jpgDeutsche Telekom Innovation Laboratoriesin (T-Labs) tutkijat ovat yhdessä kvanttiverkkoyrityksen Qunnectin (US & NL) kanssa saavuttaneet virstanpylvään matkalla kohti kvantti-internetiä: kestävän, korkealaatuisen (99 %) lomittuneiden fotonien lähetyksen esittely 30 kilometriä kaupallisesti käytettävää kuitua pitkin 17 päivän ajan.

Tämä saavutettiin T-Labsin kvanttitutkimuslaboratorion tarjoamalla kuituoptisella testiverkolla Berliinissä, joka kokoaa yhteen johtavat kumppanit eri puolilta tutkimusyhteisöä testaamaan ja tutkimaan viimeisintä tietoliikenneverkkojen kvanttiteknologiaa.

Kenttäkokeissa polarisaatioon lomittuneet fotoneita jaettiin 30 kilometriä pitkälle kuituoptiselle verkolle. Järjestelmä kompensoi automaattisesti verkon muuttuvat ympäristöolosuhteet säilyttäen 99 %:n tarkkuuden. Tämä suorituskyky säilyi yli 17 päivän ajan vain 1 %:n verkon seisokeilla, mikä ylitti aiemmat esittelyt suurkaupunkiverkoissa.

Klassisen ja kvanttiliikennedatan rinnakkaistoiminta

Erillisessä kenttäkokeessa polarisaatioon lomittuneet fotonit reititettiin dynaamisesti useille reiteille, yhteensä 82 kilometriä pituudeltaan, samalla kun niissä kulki klassista dataliikennettä.

Tutkijat osoittivat yli 92 prosentin tarkkuuden. Tämä on pisin osoitus korkean tarkkuuden lomittumisjakaumasta O-kaistalla (1324 nm), multipleksoituna C-kaistan klassisella datalla, kokeilu jollaista on koskaan tehty kaupallisesti käytettäville optisille kuiduille. Tulokset on tällä hetkellä julkaistu arXiv.

Tulevien sovellusten mahdollistaminen hyödyllisten kubittien jakelun avulla

Jotta kvantti-internet voisi tukea sovelluksia suojatun pisteestä pisteeseen -verkkojen lisäksi, on tarpeen jakaa kvanttitietokoneiden, antureiden tai muistien käyttämien lomittuneiden fotonien tai kubittien tyyppejä.

Polarisaatiokubitit, kuten tässä työssä käytetyt, ovat erittäin yhteensopivia useiden kvanttilaitteiden kanssa, mutta niitä on vaikea stabiloida kuiduissa. Tämä menestys on ratkaiseva askel kohti kvantti-internetiä ja osoittaa, kuinka olemassa oleva tietoliikenneinfrastruktuuri voi tukea huomisen kvanttiteknologioita.

Tutkijat odottavat kvanttifysiikan olevan tulevaisuuden verkko. Suuri etu on sen tarjoama korkea turvallisuustaso. Koska heti kun joku yrittää siepata dataa, kvanttihiukkasten tila häiriintyy. Tämä huomataan välittömästi. Tällä hetkellä haasteena on kuitenkin pitää verkon kvanttihiukkaset vakaina. Toistaiseksi vain lyhyiden matkojen siirto on onnistunut laboratoriossa.

Lomittuminen voidaan jo valjastaa kvanttiavainten jakeluprotokolliin, mikä mahdollistaa erittäin turvalliset viestintäyhteydet yrityksille ja valtion laitoksille. Turvallisuuden lisäksi lomittuminen myös tasoittaa tietä tulevaisuuteen suuntautuneille palveluille, kuten satelliittiverkkojen erittäin tarkka aikasynkronointi ja erittäin tarkka tunnistus teollisissa IoT-ympäristöissä, mikä vahvistaa sitoutumistamme tulevaisuuden verkkojen rakentamiseen.

Aiheesta aiemmin:

Erbium-ionit kvanttitoistimien perustaksi

Suora viestintä useiden kvanttiprosessorien välillä

Tuovatko fononi ja fotoni kvantti-internetin?
23.04.2025Kvantti-internetin läpimurto - laboratoriosta reaalimaailmaan
23.04.2025Ohut jäähdytysratkaisu mobiileille ja laseri mikrosirua jäähdyttämään
22.04.2025Wurtsiittiferrosähköistä elektroniikkaa
22.04.20252D-materiaalit mutkalle ja avaruuteen
22.04.20253D-tulostusta mikroelektroniikasta mikrofluidiikkaan
19.04.2025Ei-vastavuoroista fotoniikkaa
18.04.2025Kasvinsiemenistä biologisia pietsogeneraattoreita
18.04.2025Normaalit metallit saatu toimimaan eksoottisesti
17.04.2025Ohjelmoitava fotonisiru tekoälyn koulukseen
17.04.2025Akustiikka vauhdittamaan fotonista laskentaa
16.04.2025Uusi aikakausi materiaalitieteessä: antiferromagneettiset kvasikiteet
16.04.2025Supertehokas fototerminen muuntaminen
16.04.2025Vähemmän myrkyllisiä kvanttipisteitä
15.04.2025Fotonireititystä ja vähemmän kohinaa suprajohteisille kubiteille
15.04.2025Sata vuotta vanhan fysiikan esteen murtaminen
14.04.2025Kvanttitietokoneella, tekoälyllä vai paperilla ja kynällä
12.04.2025Grafeenikalvot vauhdittamaan hiilen talteenottoa
12.04.2025Grafeenin avulla polttokennoille 200 000 tunnin käyttöikä
11.04.2025Erittäin turvallista viestintää kvanttiverkkojen kautta
11.04.2025Täysvärejä emittoiva ylösmuunnos nanopartikkeleilla
11.04.2025Paholaisen askelmat aikakiteessä
10.04.2025Keskeinen askel kohti vikasietoista kvanttilaskentaa
10.04.2025Suprajohtavuus, yksi molekyyli ja Majorana
09.04.2025Neljän kappaleen kvasihiukkaspaketti
09.04.2025Uutta materiaalia LIDAR laitteisiin
08.04.2025Kvanttiportteja, hyperlomittumista ja kvanttisuodatin
08.04.2025Uudenlainen kvanttilomittuminen
08.04.2025Sähköinen spinin hallinta altermagneettisissa kvanttimateriaaleissa
07.04.2025Valonhallintaa monimutkaisilla taajuusherätteillä
07.04.2025Fysiikka kohtaa taiteen: uusi käänne interferenssikuvioihin
07.04.2025Metapintoja tuplana ja kierteellä
05.04.2025Maailman pienin sydämentahdistin
04.04.2025Melkein kuin uusia materiaaleja
04.04.2025Käyttöjärjestelmä kvanttiverkoille
04.04.2025Transistori muokkaa 2D-materiaalin elektronisia ominaisuuksia
03.04.2025Ultraohuet kupariset virrankeräimet parantavat akun suorituskykyä
03.04.2025Harppaus eteenpäin vesipitoisessa Mg-Ioni-akkuteknologiassa
03.04.2025Innovatiivisia rajapintoja tehokkaille perovskiittisille aurinkokennoille
02.04.2025Tutkijat realisoivat kvanttilaskennalla sertifioidun satunnaisuuden
02.04.2025Tapa suojata kvantti-informaatiota kohinalta
02.04.2025Erbium-ionit kvanttitoistimien perustaksi
01.04.2025DNA irroittaa elektroniikan tasopinnoilta
01.04.2025Skaalautuvaa äänen generointia ja hallintaa piifotonisiruissa
31.03.2025Fasonien metsästystä
31.03.2025Voimapallo siirtojohdoissa alentaa sähkölaskuja
29.03.2025Tehokas vedyn katalysaattori ja biohybridin kemiaa
28.03.2025Vaihtoehto miljoonille koodiriveille
28.03.2025Neuromorfiseen laskentaan sopiva piitransistori
28.03.2025Magneettisia mikro- ja nanorakenteita hyödyntäen
27.03.2025Uutta kvanttilaskentaprotokollaa kuditeilla, ei kubiteilla
27.03.2025Kuroa umpeen mikroaaltoisten ja optisten kubittien välinen kuilu
27.03.2025Uudenlainen kvanttitietokone tutkii alkuainehiukkasten tanssia
26.03.2025Uusi aikakausi elektroniikalle ja kvanttitietokoneille?
26.03.2025Valosta tehokkaammin energiaa keräten
26.03.2025Voiko sähkö virrata ilman elektroneja?
25.03.2025Massiivisesti rinnakkaiset optiset linkit CMOS-piirille
25.03.2025Ledeistä enemmän irti sopivasti virittämällä
24.03.2025Seuraavan sukupolven 3D-transistorit
24.03.2025Hiilinanoputkijohteita puetettavilla elektroniikalle
24.03.2025Sähköis-optisia muunnoksia terahertsien valolla
22.03.2025Mikrosalamat, sähkökenttä ja elämä maapallolla?
21.03.2025Ohjelmoitava monitoiminen integroitu mikroaaltofotonipiiri
21.03.2025Parantaa sähköoptista suorituskykyä III-V-puolijohteissa
21.03.2025Suora viestintä useiden kvanttiprosessorien välillä
21.03.2025Terahertsivalon polarisaation nopeaa modulaatiota
20.03.2025Multipleksattu lomittuminen kvanttiverkolle
20.03.2025Millaisen uhkan tekoäly luo turvallisuuskriisissä
20.03.2025Polarisaatio ja holografinen informaatio lomittuvat kvanttihologrammiin
20.03.2025Uudenlainen Hall-ilmiö
19.03.2025Vapautua riippuvuudesta harvinaisista luonnonvaroista!
19.03.2025Käänteinen pyramidi 3-akselisena magnetismin Hall-anturina
18.03.2025Pyörivä valo voisi tehostaa seuraavan sukupolven elektroniikkaa
18.03.2025ARM:sta RISC-V:een ilman ohjelmistomuunnosta
18.03.2025Valon hienosäätöä nanopisteillä
17.03.2025Ultralaajakaistainen fotonisiru tehostaa optisia signaaleja
17.03.2025Materiaalien tutkimuksia yhdellä kubitilla
17.03.2025Aistitietoa luonnon tavalla - nopeasti, tehokkaasti ja vähällä energialla
15.03.2025Kohti ympäristöllisesti kestäviä perovskiittiledejä
15.03.2025Misellien avulla lääkkeitä ja vetyä
14.03.2025Kvanttivallan ylitys hyödyllisissä, todellisissa ongelmissa
14.03.2025Monifotoninen lomittuminen metapinnan avulla
14.03.2025Topologinen kvanttilaskenta askeleen lähemmäksi todellisuutta
13.03.2025Staattisen sähkön tiede ei ole enää niin toivoton
13.03.2025Nanoantenni matalataajuiseen tiedonsiirtoon
13.03.2025Tiedemiehet kehittäneet uuden tavan tuottaa energiaa pienillä helmillä
12.03.2025Einsteinin valokvantit Maxwellin yhtälöiden linssin läpi
12.03.2025Uusi laboratorio hiilen kvanttipotentiaalin avaamiseksi
12.03.2025Elektronien hallintaa molekyyleissä
11.03.2025Magiaa, kvanttilaskentaa ja suprajohtavuutta
11.03.2025Jään ja veden kaltaisia tiloja erittäin ohuessa materiaalissa
11.03.2025Supervoitelu mahdollistaa nopeat muistipiirit
10.03.2025Kuvaa vääristämätöntä venyvyyttä ja itsekorjautuvuutta
10.03.2025Kvanttipisteisiä ledejä ilman myrkkyjä
08.03.2025Merivesiakku puujätteestä
07.03.2025Mesohuokoinen pii: ainutlaatuiset elektroniset kuljetusominaisuudet
07.03.2025Dramaattisesti parempia bioelektronisia antureita
06.03.2025Kohti anoditonta kiintoaineakkua
06.03.2025Muoviset ja ioniset superkondensaattorit tehostuvat
05.03.2025VTT ja IQM rakensivat 50 kubitin kvanttitietokoneen
05.03.2025Uusi hiilimuoto, jolla on potentiaalia elektroniikkaan

Näytä lisää »