Onderzoekers van Laboratoire Kastler Brossel (LKB) in Parijs hebben significante resultaten geboekt op het gebied van kwantumgeheugen: ze waren in staat om informatie op te slaan en op te halen in kwantumbits (qubits). De kans om informatie op te slaan in qubits bedroeg voorheen 30 procent, en natuurkundigen hebben dit cijfer verhoogd tot 70 procent. Kwantumgeheugen is essentieel voor het bouwen van kwantumcommunicatienetwerken, en deze prestatie heeft enorme implicaties voor de toekomst van technologie.
De hoofdauteur van het onderzoek, Kong Huang, wees er in een persbericht op dat kwantumnetwerken slechts één toepassingsgebied zijn voor de nieuwe technologie. De onderzoekstekst is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. “In de toekomst kan de ontwikkeling worden gebruikt voor resource-intensieve taken, zoals het creëren van certificeringsprotocollen of kwantumgeld, beschermd tegen vervalsing. De ontwikkeling zal fundamenteel zijn voor veelbelovend onderzoek naar kwantumnetwerken."
Netwerken
De onderzoekers stuurden informatie in fotonische qubits naar cesiumatomen, die met een laser werden gekoeld. Met behulp van een gecontroleerde laserstraal vertraagden de wetenschappers het lichtsignaal met informatie. Toen de laser werd uitgeschakeld, was het signaal ingesloten en werd de informatie omgezet in de excitatie van de atomen. Qubits zijn geëxtraheerd uit een wolk van atomen met een nauwkeurigheid van meer dan 99 procent.
Geheugen is de basisbouwsteen van moderne computers, en kwantumgeheugen zal onderdeel worden van kwantumcomputers. Quantumgeheugen, dat bestaat in de vorm van ionen en kristalstructuren, is een ruimte voor de interactie van een informatiedrager in een quantumnetwerk (in de regel een foton) met een fysieke opslag van informatie. Hoe het ook zij, vóór de komst van nieuwe technologie zorgde kwantumgeheugen voor opslag en terughalen van minder dan een derde van de qubits aan informatie.
Als deze technologie de opkomst van kwantumnetwerken versnelt, is een nieuw tijdperk van technologische veiligheid niet ver weg. Kwantumnetwerken zijn bijna onmogelijk te hacken, en dit is vooral belangrijk, aangezien veel tegenwoordig afhangt van gegevens en informatie. Met nieuwe netwerken zullen de huidige veiligheidsproblemen verdwijnen en zullen er nieuwe mogelijkheden voor leer- en rekenkracht ontstaan.
Anton Komarov
Promotie video:
