Et supersikkert kvanteinternett tok bare enda et skritt nærmere virkeligheten

Kategori: Databehandling Lagt ut 22. august

Forskere har klart å sende en rekordstor mengde data i kvanteform, ved å bruke en merkelig enhet av kvanteinformasjon kalt en qutrit.

Nyhetene: Quantum-teknologi lover å tillate at data sendes sikkert over lange avstander. Forskere har allerede vist at det er mulig å overføre informasjon både på land og via satellitter ved å bruke kvantebiter, eller qubits. Nå har fysikere ved Universitetet for vitenskap og teknologi i Kina og Universitetet i Wien i Østerrike funnet en måte å sende enda mer data ved å bruke noe som kalles kvantetrit, eller qutrit.

Qutrits? Å, kom igjen, du har nettopp funnet på det: Nei, de er ekte. Konvensjonelle biter som brukes til å kode alt fra finansielle poster til YouTube-videoer er strømmer av elektriske eller fotoniske pulser som kan representere enten en en eller a 0 . Qubits, som vanligvis er elektroner eller fotoner, kan bære mer informasjon fordi de kan polariseres i to retninger samtidig, slik at de kan representere både en en og a 0 samtidig. Qutrits, som kan polariseres i tre forskjellige dimensjoner samtidig, kan bære enda mer informasjon. I teorien kan dette deretter overføres ved hjelp av kvanteteleportering.

Quantum … hva? Kvanteteleportering er en metode for å sende data som er avhengig av et nesten mystisk fenomen kalt entanglement. Sammenfiltrede kvantepartikler kan påvirke hverandres tilstand, selv om de er kontinenter fra hverandre. Ved teleportering mottar en avsender og mottaker hver av et par sammenfiltrede qubits. Avsenderen måler interaksjonen mellom deres qubit og en annen som inneholder data de ønsker å sende. Ved å bruke resultatene av denne målingen på den andre sammenfiltrede qubiten, kan mottakeren finne ut hvilken informasjon som er overført. (For en mer detaljert titt på kvanteteleportering, se vår forklaring her .)

Måling av fremgang: Å få dette til å fungere med qubits er ikke lett – og å utnytte qutrits er enda vanskeligere på grunn av den ekstra dimensjonen. Men forskerne, som inkluderer Jian-Wei Pan, en kinesisk pioner innen kvantekommunikasjon, sier at de har knekt problemet ved å justere den første delen av teleporteringsprosessen slik at avsendere har mer måleinformasjon å gi videre til mottakerne. Dette vil gjøre det lettere for sistnevnte å finne ut hvilke data som er blitt teleportert over. Forskningen var publisert i tidsskriftet Physical Review Letters.

Avskrekke hackere: Dette kan virke ganske esoterisk, men det har enorme implikasjoner for cybersikkerhet. Hackere kan snoke på konvensjonelle biter som flyter over internett uten å etterlate spor. Men å forstyrre kvanteenheter av informasjon får dem til å miste sin delikate kvantetilstand, og etterlater et tydelig tegn på hacking. Hvis qutrits kan utnyttes i stor skala, kan de danne ryggraden i et ultrasikkert kvanteinternett som kan brukes til å sende svært sensitive statlige og kommersielle data.