Onderzoekers van het Oak Ridge National Laboratory van het Department of Energy hebben een nieuw record gevestigd in de overdracht van informatie via superdense codering, een proces waarbij de eigenschappen van deeltjes zoals fotonen, protonen en elektronen worden gebruikt om zoveel mogelijk informatie op te slaan.

Het ORNL-team heeft 1,67 bits per qubit overgedragen, of kwantumbit, via een glasvezelkabel, het vorige record van 1,63 per qubit tenietdoen.

Het werk van Brian Williams van ORNL, Ronald Sadlier en Travis Humble is gepubliceerd als "Superdense codering over optische vezelverbindingen met complete Bell-state metingen" in Fysieke beoordelingsbrieven . Het onderzoek werd geselecteerd als een "Editor's Suggestion".

Terwijl computers informatie verzenden in de vorm van bits (meestal weergegeven door een 1 of een 0), qubits kunnen twee toestanden tegelijk gebruiken en vertegenwoordigen daarom meer informatie dan een traditioneel bit. De fysica van deze kwantumcommunicatietaak die door Williams en zijn team wordt gebruikt, is vergelijkbaar met die van kwantumcomputers, die qubits gebruiken om sneller tot oplossingen te komen voor extreem complexe problemen dan hun met bits beladen tegenhangers.

Het team van Williams was de eerste die superdense codering gebruikte over glasvezel, een belangrijke prestatie in de zoektocht om kwantumcommunicatie om te zetten in moderne netwerktechnologie. En omdat het team conventionele laboratoriumapparatuur gebruikte, zoals gewone glasvezelkabels en standaard fotondetectoren, ze hebben de techniek een stap dichter bij praktisch gebruik gebracht.

Als een demonstratie van de effectiviteit van de techniek, het team stuurde het ORNL-logo, een eikenblad, tussen twee eindpunten in het laboratorium.

Hoewel de technologie momenteel grotendeels experimenteel is, praktische toepassingen kunnen een kosteneffectieve manier zijn om informatie te condenseren en over te dragen. Dit omvat efficiëntere methoden voor het verzenden en ontvangen van gegevens in toepassingsgebieden zoals internet en cybersecurity.

"Dit experiment laat zien hoe kwantumcommunicatietechnieken kunnen worden geïntegreerd met conventionele netwerktechnologie, "Zei Williams. "Het maakt deel uit van de basis die nodig is om toekomstige kwantumnetwerken te bouwen die kunnen worden gebruikt voor computer- en detectietoepassingen."