Er is al heel wat onderzoek gedaan naar het onderwerp kwantumsignaaloverdracht en er zijn zelfs succesvolle tests van deze technologie uitgevoerd. Met alle mogelijke voordelen van kwantumcomputers en een kwantuminformatienetwerk hebben ze echter een belangrijk nadeel: een specifieke eenheid voor informatieoverdracht (qubit), waarvoor je vanaf nul je eigen communicatielijnen moet leggen. Maar een groep onderzoekers uit Nederland heeft op dit gebied aanzienlijke vooruitgang geboekt en is erin geslaagd om gewone glasvezel te gebruiken om qubits over te brengen.
Laten we om te beginnen eens kijken wat een qubit is en waarom het zo goed is. De naam qubit komt voort uit de samenvoeging van de woorden "quantum" en "bit". Met andere woorden, dezelfde bit die wordt gebruikt in het klassieke datatransmissiesysteem, maar het verschilt daarin dat het de eigenschap heeft van kwantumverstrengeling. En dit, als hij niet op details ingaat, stelt hem in staat een extreem grote hoeveelheid berekeningen uit te voeren en gegevens over te dragen met zulke snelheden waar de gewone moderne technologie nooit van had kunnen dromen.
Daarom heeft een groep wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen in de loop van een reeks onderzoeken een manier gevonden om qubits te maken waarvan de straling dicht bij de golflengte van licht ligt, waardoor informatie met behulp van optische vezels kan worden overgedragen. Om deze resultaten te bereiken, hebben wetenschappers speciale kristallen van siliciumcarbide gemaakt met kleurcentra van molybdeen. Deze centra werden bestraald met lasers. Na een dergelijke impact gaan de elektronen op de buitenste schil van molybdeenatomen naar een hoger energieniveau en wanneer ze terugkeren, zenden ze energie uit in de vorm van een foton. Vervolgens gebruikten de experts een methode genaamd Coherent Population Trapping (CPT), waarmee je een superpositie van atomen kunt creëren wanneer je wordt blootgesteld aan twee resonerende optische velden. Als resultaat van de bovenstaande acties was het mogelijk om een qubit te maken,waarin de superpositie lange tijd wordt gehandhaafd en het fotonen van een bepaalde golflengte uitzendt.
Volgens Quantum Information zenden qubits die op de universiteit zijn gemaakt, informatie uit met een golflengte van 1100 nanometer. In dit geval zijn de meest gebruikte golflengten voor glasvezelnetwerken 850, 1300, 1310 en 1550 nanometer, maar 1100 nanometer wordt helaas uiterst zelden gebruikt. Maar volgens experts is zelfs dit al een grote doorbraak en zijn ze dicht bij het creëren van qubits "die werken met golven van 1300 en 1500 nanometer lang".
Vladimir Kuznetsov
