• IT-Karriere:
  • Services:

Ein störungsresistentes Protokoll

Es gibt zwar schon seit knapp 20 Jahren ein Quantenprotokoll, das grundlegend die Übertragung von Quantenbits per Quantenteleportation beschreibt. Doch ist dieses Verfahren empfindlich sowohl gegenüber Rauschen als auch gegenüber Verlusten von Photonen. Die beiden Forschergruppen haben ein störungsresistentes Protokoll entwickelt, mit dessen Hilfe sich sowohl Rauschen als auch Photonenverluste ausgleichen lassen.

Stellenmarkt
  1. Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, Bühl
  2. RIEDEL Communications GmbH & Co. KG, Wuppertal

"Die Robustheit gegenüber dem Rauschen kommt davon, dass wir die Quantenbits über lineare harmonische Oszillatoren an den Mikrowellenleiter koppeln, anstelle von üblichen Quantenbits", erklärt Benoit Vermersch von der Universität Innsbruck. Sowohl beim Sender als auch beim Empfänger sitzt ein solcher linearer Oszillator, der das Quantensignal auf beiden Seiten in gleicher Weise beeinflusst. Das modulierte Signal wird dem thermischen Rauschen überlagert. Beim Empfänger lässt sich das Quantenbit dann über einen Interferenzeffekt wieder sauber abtrennen. Hierfür ist lediglich eine exakte zeitliche Pulskontrolle notwendig.

Gekühlt wird mit flüssigem Helium

Allerdings funktioniert auch diese Technologie nicht bei beliebigen Temperaturen: Man muss immer noch bis rund vier Grad über dem Nullpunkt kühlen. Dies ist aber bereits im Bereich üblicher Flüssigheliumkühlgeräte - zwar ebenfalls nicht ganz billig, aber technisch machbar und deutlich weniger aufwändig als die nur in speziell ausgerüsteten Laboren einsetzbaren Helium-Mischungskryostate.

Auch in einem solch kalten Wellenleiter kann es immer wieder zu Verlusten von Quantenbits kommen. Deshalb gehört zum neuen Protokoll auch eine Quanten-Fehlerkorrektur, die die Quanteninformation redundant verschickt, um Verluste zu erkennen und ausgleichen zu können. Die Forscher erwarten, dass ihre Kollegen schon in den kommenden Jahren dieses Protokoll realisieren werden - vorerst vermutlich in kleinem Maßstab mit nur zwei Parteien und Distanzen von einigen Dutzend Metern. Es sollte aber prinzipiell auch über Kilometer einsetzbar sein und würde damit ein Quantennetz in Stadtgröße möglich machen.

Die Datenrate lässt sich nicht prognostizieren

Golem Akademie
  1. Microsoft 365 Security Workshop
    9.-11. Juni 2021, Online
Weitere IT-Trainings

Die Datenübertragungsrate lässt sich im Augenblick nur schwer vorhersagen. Die Erzeugung von Mikrowellen-Quantenbits ist aber heute kein Zauberkunststück mehr. Mit dem neuen Protokoll erscheinen Datenraten von einigen Dutzend MquBit pro Sekunde im Bereich des Möglichen. Optische Quantenkanäle sind derzeit noch nicht so leistungsstark.

Auch in Zukunft wird man an ein solches heliumgekühltes Quantennetz vermutlich keine Haushalte anschließen - die erforderliche Infrastruktur zur Kühlung würde den Kosten- und Unterhaltsrahmen sprengen. Wichtige Institutionen ließen sich aber im Prinzip damit verknüpfen. Es bleibt aber abzuwarten, ob nicht vielleicht andere Technologien sich insgesamt als vielversprechender erweisen. So arbeiten einige Forschergruppen etwa an neuartigen Glasfaserkabeln, die sich besser für die Übertragung von Quantenbits im optischen Wellenlängenbereich eignen als die heute gängigen Glasfasern.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Quantencomputer: Quantennetz mit Rauschunterdrückung
  1.  
  2. 1
  3. 2


Anzeige
Top-Angebote
  1. (u. a. Dead by Daylight für 4,99€, Hood: Outlaws & Legends für 25,99€)
  2. (u. a. Angebote zu Spielen, PC- und Konsolen-Zubehör, Laptops und Fernsehern)
  3. (u. a. LG OLED65CX9LA 65 Zoll OLED 120Hz für 1.799€, Sony KE-85XH9096 85 Zoll LED für 1...

Folgen Sie uns
       


Dias scannen mit Digitdia 7000 ausprobiert

Der Diascanner ist laut, aber nützlich.

Dias scannen mit Digitdia 7000 ausprobiert Video aufrufen
Programm für IT-Jobeinstieg: Hoffen auf den Klebeeffekt
Programm für IT-Jobeinstieg
Hoffen auf den Klebeeffekt

Aktuell ist der Jobeinstieg für junge Ingenieure und Informatiker schwer. Um ihnen zu helfen, hat das Land Baden-Württemberg eine interessante Idee: Es macht sich selbst zur Zeitarbeitsfirma.
Ein Bericht von Peter Ilg

  1. Arbeitszeit Das Sechs-Stunden-Experiment bei Sipgate
  2. Neuorientierung im IT-Job Endlich mal machen!
  3. IT-Unternehmen Die richtige Software für ein Projekt finden

Weclapp-CTO Ertan Özdil: Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!
Weclapp-CTO Ertan Özdil
"Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!"

Der CTO von Weclapp träumt von smarter Software, die menschliches Eingreifen in der nächsten ERP-Generation reduziert. Deutschen Perfektionismus hält Ertan Özdil aber für gefährlich.
Ein Interview von Maja Hoock


    Fiat 500 als E-Auto im Test: Kleinstwagen mit großem Potenzial
    Fiat 500 als E-Auto im Test
    Kleinstwagen mit großem Potenzial

    Fiat hat einen neuen 500er entwickelt. Der Kleine fährt elektrisch - und zwar richtig gut.
    Ein Test von Peter Ilg

    1. Vierradlenkung Elektrischer GMC Hummer SUV fährt im Krabbengang seitwärts
    2. MG Cyberster MG B Roadster mit Lasergürtel und Union Jack
    3. Elektroauto E-Auto-Prämie übersteigt in 2021 schon Vorjahressumme

      •  /