Een wetenschapper die betrokken is bij het uitbreiden van kwantumcommunicatie naar een netwerk van gebruikers, zet zijn werk voort aan de Universiteit van Bristol.

De verbeterde cyberbeveiliging die wordt geboden door kwantumcommunicatie is historisch beperkt tot twee partneruitwisselingen. Nutsvoorzieningen, Voor de eerste keer, wetenschappers hebben meerdere gebruikers tegelijkertijd verbonden op een kwantumgecodeerd netwerk zonder vertrouwde knooppunten te gebruiken.

Onderzoekers van het Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen, samen met een medewerker van het Oostenrijkse Instituut voor Technologie (AIT), rapporteren over de eenvoudige, naadloos, goedkoop en veilig netwerk in het laatste nummer van het tijdschrift Natuur , vandaag gepubliceerd.

Co-auteur van het artikel Dr. Siddarth Joshi, die onlangs naar de Universiteit van Bristol verhuisde en doorgaat met het ontwikkelen van kwantumnetwerken in de Quantum Engineering Technology Labs, zei:"We hebben een zeer veelzijdig kwantumcommunicatienetwerk gecreëerd waar elke gebruiker tegelijkertijd met elke andere gebruiker kan praten.

"We zijn van plan om nog grotere netwerken te bouwen met veel meer gebruikers, met als doel een veelzijdige basis te leggen voor het bouwen van een kwantuminternet."

Het Weense team bereikte het langverwachte kwantumnetwerk met behulp van een nieuwe architectuur op basis van een nieuwe methode voor het distribueren van een basisbron van kwantumcommunicatie-verstrengeling.

Een verstrengeld systeem is een systeem dat zodanig met elkaar is verbonden dat de afzonderlijke onderdelen niet volledig afzonderlijk kunnen worden beschreven.

Verstrengelde lichtdeeltjes, fotonen, zijn de fundamentele hulpbron die in kwantumcommunicatie wordt gebruikt om een ​​veilige coderingssleutel te distribueren. De belangrijkste innovatie van het Weense team was het produceren van fotonen zodat alleen bepaalde golflengten met elkaar verstrengeld raken.

Zoals een regenboog, het signaal werd opgesplitst in verschillende 'kleuren' en slim verdeeld tussen de gebruikers, die toen alleen basismodules nodig hadden om verbinding te maken met de enige bron van verstrengeling.

Dr. Joshi zei:"Door kwantumverstrengeling en standaard passieve telecommunicatietechnieken van op golflengte gebaseerde multiplexing te gebruiken, waren we in staat om vier gebruikers met elkaar te verbinden in een netwerkarchitectuur die schaalbaar is en minimale middelen vereist."

In tegenstelling tot eerdere pogingen om een ​​dergelijk netwerk te creëren, met dit nieuwe schema kunnen alle gebruikers tegelijkertijd met alle andere gebruikers communiceren zonder vertrouwde knooppunten te gebruiken om het bericht door te geven. Zonder complexe stappen om de verstrengeling naar verschillende gebruikers te leiden, het netwerk is veelzijdig, goedkoop en betrouwbaar.

De uitbreiding van point-to-point-verbindingen naar netwerken is een belangrijke stap in de richting van een "kwantuminternet" en de onderzoekers stellen dat hun netwerk met vier gebruikers kan worden opgeschaald om meer verbindingen op te nemen.

Dr. Joshi zei:"Het aantal gebruikers wordt beperkt door de beschikbare golflengtekanalen en de gewenste volledig verbonden netwerktopologie. we werken aan een nieuw schema waarmee nog meer gebruikers verbinding kunnen maken met het netwerk.

"Om dit te behalen, we zijn van plan de schaalbaarheid van het netwerk te verbeteren dat wordt gepresenteerd in de Natuur papier door de manier waarop we multiplexen te veranderen om communicatiekanalen aan elke gebruiker toe te wijzen.

"We willen een netwerk creëren dat verschillende soorten gebruikers kan ondersteunen in verschillende configuraties die dynamisch kunnen veranderen afhankelijk van het huidige netwerkverkeer. Het netwerk vereist ook optimale routering, redundantie van paden en een zekere mate van anonimiteit."