Neu-Delhi, 24. Dezember 2024 – Forscher der Northwestern University haben einen bedeutenden Meilenstein in der Quantenphysik erreicht, indem sie erfolgreich Quanten-Teleportation über ein Glasfaserkabel demonstriert haben, das gleichzeitig regulären Internetverkehr überträgt. Diese bahnbrechende Entwicklung deutet darauf hin, dass Quantenkommunikation in bestehende Infrastrukturen integriert werden kann, was potenziell die Datenübertragung revolutionieren könnte.
Quanten-Teleportation basiert auf dem Prinzip der Quantenverschränkung, einem Phänomen, das es ermöglicht, Informationen zwischen verschränkten Teilchen ohne physische Übertragung auszutauschen. Diese Fortschritte zeigen, dass Informationen über beliebige Distanzen sofort übertragen werden können, was ein Maß an Sicherheit und Geschwindigkeit bietet, das mit herkömmlichen Methoden unerreichbar ist.
Traditionell war die Herausforderung, Quanteninformationen neben den lauten Signalen des klassischen Datenverkehrs zu übertragen. Die Forscher identifizierten eine weniger frequentierte Lichtwellenlänge, um Störungen zu minimieren, und verwendeten Filter, um das Rauschen durch reguläre Internetsignale weiter zu reduzieren. In ihrem Experiment gelang es ihnen, Quanteninformationen über ein 30,2 Kilometer langes Glasfaserkabel zu übertragen, das auch 400 Gbps Internetverkehr abwickelte.
Leitender Forscher Prem Kumar erklärte: „Das ist unglaublich aufregend, denn niemand dachte, dass es möglich wäre. Unsere Arbeit zeigt einen Weg zu nächsten Generationen von Quanten- und klassischen Netzwerken, die eine einheitliche Glasfaserinfrastruktur teilen.“ Die Implikationen dieser Forschung gehen über die bloße Datenübertragung hinaus; sie eröffnen Türen zu fortgeschrittenen Quantenanwendungen, einschließlich sicherer Kommunikation und dem Vernetzen von Quantencomputern.
Zukünftige Experimente zielen darauf ab, diese Technik zu skalieren und das Verschränkungsaustauschverfahren zu erforschen, bei dem verschränkte Zustände zwischen mehreren Photonpaaren ausgetauscht werden können. Durch die sorgfältige Auswahl der Wellenlängen glauben die Forscher, dass Quanten- und klassische Kommunikation auf denselben Netzwerken koexistieren können, ohne neue Infrastrukturen aufbauen zu müssen.