Oxford-Wissenschaftler erzielen Durchbruch in der Quantenteleportation und ebnen den Weg für die Entwicklung des Quanteninternets

Forscher der Universität Oxford haben einen Durchbruch in der Quantenteleportation erzielt und erfolgreich Quantenlogikgatter – die Grundlage von Berechnungen – über größere Entfernungen übertragen.

Dieser Schritt könnte der Schlüssel zur Schaffung eines "Quanteninternets" sein, das sichere Kommunikation und verteiltes Rechnen gewährleistet.

Im Gegensatz zu klassischen Bits, die Daten als 0 oder 1 speichern, können Qubits aufgrund der Quantenüberlagerung gleichzeitig in beiden Zuständen existieren.

Dies verschafft Quantencomputern einen enormen Vorteil bei der Verarbeitung komplexer Aufgaben.

Quantenlogikgatter arbeiten anders als herkömmliche Logikschaltungen und ermöglichen parallele Berechnungen.

Britische Forscher haben die Fähigkeit demonstriert, Quantengatter zu übertragen, wodurch die Verbindung von entfernten Prozessoren zu einem einzigen Rechensystem ermöglicht wird.

Der Hauptautor, Dugald Main, erklärte, dass ihre Methode nicht nur die Datenübertragung zwischen Systemen ermöglicht, sondern auch entfernte Quantenprozessoren effektiv "verkabelt".

In Experimenten führten die Forscher Grovers Algorithmus durch – eine Methode, die für die schnelle Suche in unsortierten Datenbanken verwendet wird – und erzielten in 71 % der Fälle einen Erfolg.

Die Entwicklung der Quantenteleportation schreitet parallel zu den Bemühungen voran, ein vollständiges Quanteninternet zu schaffen.

Ein Team aus Harvard konnte "Quantenverschränkung" über eine Entfernung übertragen, was für die Schaffung sicherer Kommunikationsnetze wichtig ist.

Verschränkung ermöglicht es Teilchen, Daten sofort auszutauschen, selbst wenn sie durch große Entfernungen getrennt sind, wodurch die Quanteninformationsübertragung unmöglich abzufangen ist.

Das Oxford-Experiment verwendete zwei Module mit Ionenfängen, die zwei Arten von Qubits enthielten: "Netzwerk" für die Kommunikation und "Rechenleistung" für die Datenverarbeitung.

Diese Module wurden durch Photonen verbunden, wodurch ein gemeinsamer Quantenzustand geschaffen wurde, und die Teleportation von Quantengattern ermöglichte es ihnen, als ein einziges System zu arbeiten.

Trotz bedeutender Erfolge ist die Technologie noch weit von einer Massenanwendung entfernt.

Die Zuverlässigkeit der übertragenen Quantengatter erreichte 86 %, aber für den praktischen Einsatz ist ein Wert von über 99 % erforderlich.

Wissenschaftler glauben, dass weitere Forschung dazu beitragen wird, diese Barriere zu überwinden und den Weg für Supercomputer und absolut sichere Kommunikation zu ebnen.

Dieser Durchbruch bestätigt, dass die Zukunft des Quantencomputings nicht nur schnellere Algorithmen sind, sondern völlig neue Prinzipien der Datenverarbeitung, die alles von der Kryptographie bis zur künstlichen Intelligenz verändern können.