To kommercielle telekommunikationsfaciliteter er forbundet med et sikkert kvantenetværk, der brugte eksisterende fiberoptiske kabler ved stuetemperatur – et vigtigt trin mod et gennemførligt kvanteinternet
Et sikkert kvanteinternet kan være på vej
Et andet skridt hen imod et kvanteinternet er afsluttet, og det kræver ikke noget specielt kommunikationsudstyr. To datacentre i Tyskland har udvekslet kvantesikker information ved hjælp af allerede eksisterende telekommunikationsfibre ved stuetemperatur. Dette er i modsætning til de fleste kvantekommunikation, som ofte kræver afkøling til ekstremt lave temperaturer for at beskytte kvantepartikler mod forstyrrelser i deres miljø.
Quantum Internet, hvor information kan udveksles ekstremt sikkert takket være at blive kodet i kvantepartikler af lys kaldet fotoner, gør hurtigt fora til verden uden for laboratoriet. I marts aktiverede en mikrosatellit en kvanteforbindelse mellem jordstationer i Kina og Sydafrika. Et par uger tidligere blev det første operativsystem til kvantekommunikationsnetværk afsløret.
Nu har Mirko Pittaluga i Toshiba Europe Limited og hans kolleger sendt kvanteinformation gennem optisk fiber mellem to faciliteter omkring 250 kilometer fra hinanden i Kehl og Frankfurt, Tyskland. Oplysningerne passerede også gennem en tredje station mellem dem, lidt over 150 kilometer fra Frankfurt.
Fotoner kan gå tabt eller ødelagt, når de krydser lange afstande gennem fiberoptiske kabler, så store iterationer af kvanteinternettet kræver “kvantespilere”, som vil mindske disse tab. I denne opsætning spillede Midway Station en lignende rolle, hvilket gjorde det muligt for netværket at overgå tidligere testede og enklere forbindelser mellem de to slutpunkter.
I en bemærkelsesværdig forbedring af tidligere kvantenetværk brugte teamet eksisterende fiber såvel som enheder, der let kan spalter ind i stativer, der allerede huser traditionelt telekommunikationsudstyr. Dette styrker sagen for kvanteinternettet til sidst en plug-and-play-operation.
Forskerne brugte også fotondetektorer, der er meget billigere end dem, der blev brugt i tidligere eksperimenter. Selvom nogle af de tidligere eksperimenter spænder over hundreder af kilometer mere, nedbringer brugen af disse detektorer både omkostnings- og energibehovet i det nye netværk, siger Raja Yehia ved Institut for Photonic Sciences i Spanien.
Prem Kumar ved Northwestern University i Illinois siger, at brug af den type kvantekommunikationsprotokol, de har her på kommercielt tilgængeligt udstyr, understreger, hvordan kvantenetværk nærmer sig praktisk. ”En systemingeniør kunne se på dette og se, at det fungerer,” siger Kumar. For at være fuldt praktisk, er netværket imidlertid nødt til at udveksle information hurtigere, siger han.
Mehdi Namazi ved kvantekommunikationsstart Qunnect i New York siger, at denne tilgang kan være gavnlig for fremtidige netværk af kvantecomputere eller kvantesensorer, men det er stadig ikke så effektivt, som om det omfattede en ægte kvanterepeater.