Microsoft en Photonic demonstreren kwantumteleportatiesysteem, waarmee de weg wordt vrijgemaakt voor het kwantuminternet

Teleportatie als een manier om bijna ogenblikkelijk door enorme ruimtes te reizen is al in de gedachten van wetenschappers op zijn minst sinds we de eerste Star Trek in de jaren 1960. Hoewel deze technologie in de nabije toekomst misschien nog steeds niet toegankelijk is voor mensen of redelijk grote objecten, boeken wetenschappers belangrijke vooruitgang op het gebied van gegevensoverdracht en kwantumcomputing gebaseerd op teleportatie die voortkomt uit het principe van kwantumverstrengeling. AMD kwam in 2021 met een patent voor een ontwerp van een kwantumcomputer gebaseerd op kwantumteleportatie, maar eerder dit jaar sine Europese wetenschappers een werkend systeem gedemonstreerd, en onlangs hebben Microsoft en Photonic het hele principe daadwerkelijk in de praktijk gebracht.

Microsoft werkte onlangs samen met Photonic om 's werelds eerste "gedistribueerde kwantumverstrengeling" te bouwen. Het experiment maakte gebruik van silicium kwantumstippen gekoppeld aan een paar waterstof-qubits, elk in een aparte cryostaat verbonden door 40 meter glasvezel.

De silicium spin-qubit-eenheden bestaan uit een waterstof-qubit en een elektron-qubit die samenwerken om quantuminformatie te produceren in een gecontroleerde knoopvorming. De wetenschappers gebruikten ook twee lasers om elke elektronenqubit te exciteren, die vervolgens tegelijkertijd fotonen vrijgaven in een bundelsplitser met een detector voor elk van de bundels. De elektronspin wordt omgedraaid en de resulterende bundels worden gebruikt om de elektronenqubits in de splitter te verstrengelen. Daarna wordt elke elektronenqubit verstrengeld met de gepaarde waterstofqubit en kunnen logische bewerkingen worden uitgevoerd op elke qubiteenheid, waarbij de quantuminformatie van het ene paar naar het andere wordt geteleporteerd.

Op deze manier wordt gedistribueerde kwantumverstrengeling bereikt, wat de weg vrijmaakt voor een kwantuminternet dat gegevensoverdracht, versleuteling en, uiteindelijk, toegang tot rekenkracht over lange afstanden mogelijk maakt. Blijkbaar zal dit geen vervanging zijn voor het klassieke internet, maar zal het fungeren als een extra laag die meer mogelijkheden biedt.