Quantensprung: Vereinfachte Photon-Zeitsteuerung verbessert sichere Kommunikation

Stellen Sie sich vor, das Universum bietet eine helfende Hand, wenn auch eine unbeholfene, um die Quantentechnologie voranzutreiben. Forscher der Griffith University in Australien haben einen Durchbruch bei der Vereinfachung hochdimensionaler Quanteninformationen erzielt, die in Licht codiert sind. Diese in Physical Review Letters veröffentlichte Innovation verspricht eine sicherere Datenübertragung und Quantentechnologien der nächsten Generation. Das Team unter der Leitung von Dr. Simon White und Dr. Emanuele Polino nutzte die Hong-Ou-Mandel (HOM)-Interferenz, einen Quanteneffekt, um die Photon-Zeitsteuerung präzise zu messen. Diese Methode vereinfacht die Messung von Quantennachrichten und macht es überflüssig, dass Detektoren die individuelle Ankunftszeit auflösen müssen. Durch die Kombination von HOM-Interferenz mit einer Quanten-Walk-Technik erzeugten und maßen sie hochdimensionale Quantensignale, sogenannte Qudits. Qudits können im Gegensatz zu klassischen Bits oder Qubits mehr als zwei mögliche Werte annehmen, wodurch die Informationsverarbeitungs- und Übertragungskapazität erheblich erhöht wird. Das Team demonstrierte die Zuverlässigkeit seiner Zustandsgenerierungs- und Messtechniken mit einer Genauigkeit von über 99 %. Dieser Fortschritt ebnet den Weg für skalierbare Quantentechnologien und bietet neue Möglichkeiten für sichere Kommunikation, fortschrittliche Quantensimulation und reale Quantenanwendungen.