TNO en TU Delft maken quantumnetwerk van 25km tussen Den Haag en Delft

De TU Delft en TNO hebben samen twee quantumcomputers op een afstand van 25 kilometer met elkaar verbonden. Dat is volgens de twee partijen een record. Tien jaar geleden legden ze een verbinding over een afstand van 1 kilometer aan.

De onderzoekers zeggen dat ze onder meer een efficiënter protocol moesten ontwikkelen om ervoor te zorgen dat de fotonen binnen het netwerk stabieler bleven. Zo werden er in het netwerk minder fotonen verloren en werd zo de verbindingssnelheid verhoogd. De onderzoekers zeggen daarnaast tegen TU Delft-medium Delta met multiplexen en ander soort qubits de snelheid verder te willen verhogen.

De quantumverbinding verliep via het glasvezelnetwerk van KPN en werkte met een midpoint. De qubits van de twee quantumcomputers waren entangled, wat wil zeggen dat de qubits binnen de quantumcomputers op hetzelfde moment dezelfde waarde hebben, ongeacht de afstand. Quantumnetwerken kunnen daardoor sneller informatie overbruggen en privacyvriendelijker zijn, zegt QuTech, zoals het samenwerkingsverband tussen TNO en TU Delft heet.

Reacties (59)

[pkuyper]

Dat is nou juist het hele punt: oneindig snel.
De verstrengelde qubits zijn op hetzelfde moment hetzelfde, ongeacht de afstand!

De verstrengeling in stand houden is nu gelukt over de afstand van 25 km. Daar is blijkbaar een glasvezelverbinding voor nodig. Ik verwacht niet dat deze hetzelfde is als een normale single mode vezel bijvoorbeeld.

[Reactie gewijzigd door pkuyper op 6 november 2024 18:27]

[!GN!T!ON]

Oneindig snelle informatieoverdracht is onmogelijk, snelheid van het licht is ook hierbij nog steeds van toepassing. je kan verstrengelde paren ook niet gebruiken voor data (informatie) overdracht.

https://bigthink.com/star...lement-faster-than-light/

As quantum physicist Chad Orzel has written, there is a big difference between making a measurement (where the entanglement between pairs is maintained) and forcing a particular result — which itself is a change of state — followed by a measurement (where the entanglement is not maintained). If you want to control, rather than simply measure, the state of a quantum particle, you’ll lose your knowledge of the full state of the combined system as soon as you make that change-of-state operation happen.

Quantum entanglement can only be used to gain information about one component of a quantum system by measuring the other component so long as the entanglement remains intact. What you cannot do is create information at one end of an entangled system and somehow send it over to the other end. If you could somehow make identical copies of your quantum state, faster-than-light communication would be possible after all, but this, too, is forbidden by the laws of physics.

Het grote voordeel zoals ik het begrijp is dat je met verstrengelde paren je zeker kan weten dat er niet mee/afgeluisterd word tijdens communicatie.

https://www.esa.int/Enabl...rd_quantum_communications

[Reactie gewijzigd door !GN!T!ON op 6 november 2024 18:42]

[TheekAzzaBreek]

Ik zie dit argument nu een paar keer langskomen, en het klinkt me overtuigend, als leek.

Maar als quantum communicatie fundamenteel onmogelijk is, hoe kan dan een quantum networking onderzoeksveld serieuze financiering krijgen?

[Anoniem: 57411]

Maar als quantum communicatie fundamenteel onmogelijk is, ...

Dat staat er niet, er staat dat het onmogelijk is quantum communicatie te gebruiken voor informatieoverdracht die sneller is dan het licht.

Wat een quantumcommunicatie protocol zo krachtig maakt is dan ook niet de snelheid, maar de effectiviteit van de encryptie.

[MallePietje]

[...]
Wat een quantumcommunicatie protocol zo krachtig maakt is dan ook niet de snelheid, maar de effectiviteit van de encryptie.

Zo begrijp ik het ook. Ben benieuwd wat overheden hiervan gaan vinden. Die lijken er vaak niet zo van te houden als ze niet kunnen meeluisteren.

[fastedje]

De fotonen en qubits die verstrengeld zijn veranderen zonder vertragingen van toestand, afhankelijk van het andere verstrengelde deeltje/foton. Het punt is dat je volgens quantummechanica niet kan voorspellen wat de toestand van het andere deeltje/foton is totdat je een meting doet waarbij de verstrengeling direct vervalt. Je zal dus de gemeten toestand via een ander medium moeten versturen (die gebonden is aan de maximum snelheid van het licht). Je kan dan de gemeten toestand en ontvangen toestand over het medium met elkaar vergelijken en bevestigen dat er niet met de informatie is gerommeld.

[Reactie gewijzigd door fastedje op 8 november 2024 16:19]

[TheekAzzaBreek]

Dank! Zo snap ik het tenminste.

[HollovVpo1nt]

Ik kan dat niet bevatten. Hoe kan dat? Betekent dat niet dat het sneller is dan licht?

[Blokmeister]

Ja en nee. Als twee verstrengelde deeltjes vervallen doordat je de ene meet, dan zal de andere direct vervallen, dat kan sneller dan het licht. Echter kan je daar helaas niet mee communiceren.

Je kan het een beetje zo zien. Ik heb twee knikkers, een rode en een blauwe. Ik heb ook twee doosjes, en laat een kwantumproces (zoals radioactief verval) beslissen welke knikker in welke doos gaat zonder dat de buitenwereld dat kan weten. Een beetje kort door de bocht, maar de knikker in het ene doosje is dan rood + blauw, en de knikker in het andere doosje is rood - blauw. Beide knikkers zijn beide kleuren tegelijk. Dat kan, want kwantum.

Dan geef ik jou een doosje, en neem ik mijn doosje mee naar de dichtstbijzijnde ster, vier lichtjaar verderop.

Eenmaal aangekomen, open ik mijn doosje en meet ik een blauwe knikker. Jouw knikker zal dan instantaan vervallen naar een rode knikker. Maar daar heb jij zelf niets aan. Ik heb daar geen informatie mee verstuurd. Als jij je doosje opent en een blauwe knikker ziet, weet jij niet of ik mijn doosje überhaupt geopend heb.

Daarna is ook de verstrengeling verbroken. Als ik mijn knikker blauw verf, doet dat niets met jouw knikker.

[Reactie gewijzigd door Blokmeister op 6 november 2024 20:15]

[Concept8]

Zou je niet kunnen communiceren met genoeg knikkers en een afgesproken protocol? Als je evenveel knikkers hebt als het aantal bits dat je wilt versturen, kun je die informatie (één keer) overdragen, toch? Met 8 entangled qubits kan ik één keer 8 bits aan info overdragen: als ik 10101010 wil sturen zorg ik dat bij alle even qubits de meting gedaan wordt (en daarmee de entanglement verbroken wordt). Misschien is dat nog niet praktisch nee, maar postduiven hadden ook hun nut, ook al moest je een postduif meenemen per bericht dat je wilde gaan sturen.

[Blokmeister]

Hoe zie je die communicatie voor je dan? Jij hebt dan 8 sets van 8 doosjes van knikkers. Je opent je doos en treft een bepaald patroon aan. Je weet dan nog niets. Je weet niet of ik überhaupt mijn doosje al geopend heb.

Daarna is de verstrengeling ook direct verbroken. Wat jij ook doet met je knikkers, dat heeft geen magisch effect op mijn knikkers. Als jij ze verft of stukmaakt, dat doet niets met mijn knikkers. Zodra jij de kleur van de knikker meet, verbreek je de verstrengeling. Dat is ook een wetmatigheid van de verstrengeling. Als een eigenschap zoals kleur verstrengeld is, wordt die verbroken bij het meten van de kleur.

De oorspronkelijke verstrengeling zat hem erin dat er per knikkerpaar maar één rode en één blauwe was. Als jij een rode knikker hebt, moet ik dus een blauwe hebben en vice-versa. Je weet van tevoren alleen niet wie welke knikker heeft. Het kwantum eraan is dat de knikker het zelf ook nog niet weet.

[bladerash]

Het hele idee achter een kwantum communicatiekanaal, is dat je niet afgeluisterd kunt worden zonder dat je het zelf door hebt.

Bij deeltjes in superpositie is de toestand ongedetermineerd en de golffunctie bepaalt hoeveel kans je hebt op welke toestand. Je weet niet wat de uitslag zal zijn en je kunt het ook niet manipuleren. De deeltjes zelf weten het ook niet en bevinden zich in kwantumtoestand.

Wanneer je een communicatiekanaal gebruikt met verstrengelde deeltjes als encryptiesleutel, kan je dus niet afgetapt worden zonder dat je het zelf door hebt. Iemand die jou encryptiesleutel onderschept, zal de verstrengeling doen verbreken. Hij ziet dan bijvoorbeeld up-up-up-down-up-down (sleutel van 6 verstengelde deeltjes). De verzender ziet dan down-down-down-up-down-up.
De afluisteraar moet dan up-up-up-down-up-down via de kwantum communicatiekanaal doorspelen naar de ontvanger als hij niet opgemerkt wil worden. De kans dat het het hem lukt is 0,5^6 --> 1,6%.
Maak de kwantum encryptiesleutel 100 verstrengelde deeltjes lang en je krijgt een totaal veilig communicatie kanaal.

[Blokmeister]

Dat klopt natuurlijk. Waardevolle toevoeging. Wat ik vooral wilde zeggen is dat je met de verstrengeling zelf geen informatie kan versturen.

[Banshax]

Hmmm, dat was best een strakke manier om duidelijk te maken dat er geen informatie overdracht is.
Thanks Blokmeister!

[84hannes]

dat was best een strakke manier om duidelijk te maken dat er geen informatie overdracht is.

Zoals ik begrepen heb (en dat is weinig) is er wel informatieoverdracht, namelijk tussen de knikkers. Je hebt er alleen niets aan als menselijke gebruiker: wat ons betreft hadden het net zo goed altijd al een blauwe en rode knikker kunnen zijn.

edit:
Hieronder staat het beter verwoord: causaliteit kan niet sneller dan het licht. Informatie kan dus wellicht sneller dan het licht, maar alleen als dat gegarandeerd geen gevolgen heeft.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 7 november 2024 09:19]

[B0KIT0]

Als twee verstrengelde deeltjes vervallen doordat je de ene meet, dan zal de andere direct vervallen, dat kan sneller dan het licht. Echter kan je daar helaas niet mee communiceren.

Hm interessant dit.

Ik zat te denken, wat nou als je vantevoren al afspreekt dat je om 12 uur 's middags jouw doosje sowieso hebt opengemaakt, en de ander op aarde om 1uur 's middags gaat kijken of het rood of blauw is geworden?

Dan heb je informatie verzonden volgens mij..

[Blokmeister]

Maar van waar naar waar? Jij doet je doosje om 1 uur open en ziet een rode knikker. Wat weet je dan? We kunnen van tevoren afspreken dat ik in mijn eentje de polonaise ga doen als ik een blauwe knikker zie. Als jij een rode knikker ziet, dan weet je dat ik de polonaise heb gedaan. Maar die informatie reist niet van de ene knikker naar de ander. Die informatie reist van het moment dat we die afspraak maken met ons mee. Dat wil zeggen dat als we die afspraak op een papiertje zetten, die informatie van de polonaise op het papiertje staat, en niet in de knikker.

Vergelijk het anders met het niet-kwantum alternatief. Mijn moeder geeft mij bewust een rode knikker mee en jou een blauwe. Dan kan jij ook aan mijn moeder vragen welke knikker ik heb. Die informatie gaat niet van knikker tot knikker. Wij kunnen daar niet mee communiceren.

[Caelorum]

Informatie kan sneller dan licht.

[!GN!T!ON]

je mist een 'niet' tussen Informatie en kan

[Ricco02]

Informatie niet kan sneller dan licht?

Wat jij zegt klopt ook niet.

[Jeanpaul145]

Het klopt wel. Het punt hier is dat c eigenlijk maar en passant de snelheid van licht in een vacuüm is.

Wat c echt is, is de snelheid van causaliteit, dus van oorzaak-gevolg, oa op particle niveau.

Dus geldt, je kan een entangled paar particles meten bij 1 particle en dan weet je op dat punt meteen dat de andere particle van het paar de andere waarde heeft als de gemeten particle.

Maar, dat is geen communicatie, in welke zin dan ook, niet op menselijk niveau, en niet op quantum niveau. Er kleven geen consequenties aan die sneller gaan dan het licht.
En daarmee is er geen informatie overgestuurd.

[Reactie gewijzigd door Jeanpaul145 op 6 november 2024 20:00]

[!GN!T!ON]

Superluminal communication is a hypothetical process in which information is conveyed at faster-than-light speeds. The current scientific consensus is that faster-than-light communication is not possible, and to date it has not been achieved in any experiment.

Wikipedia: Superluminal communication.

Als jij een bron hebt van een experiment waar ze het wel is gelukt houd ik mij aanbevolen, dan koop graag een setje aandelen namelijk.

[Praetoriani]

Hij bedoelde je stelling dat er een 'niet' mist tussen 'informatie' en 'kan'. Dan kom je op een grammaticaal verkeerde zin uit.

[!GN!T!ON]

ach gut. dat had ik helemaal niet gezien Excuus!

[Stoney3K]

En de reden waarom er gezegd wordt "is niet mogelijk" is omdat we het nooit hebben waargenomen.

Want al onze waarnemingen die we kunnen doen zijn gebaseerd op... licht. We kunnen niets meten zonder er een foton vanaf te stuiteren (er op schijnen met een lamp en dan opnemen met een camera bijvoorbeeld), er zijn geen waarnemingsinstrumenten die los werken van de klassieke deeltjesfysica.

Daarom is er ook beredeneerd dat je niet sneller dan het licht "kan" communiceren omdat dat de causaliteit zou verbreken, want dat principe van causaliteit is beperkt door onze eigen waarneming.

Zo gauw we Star Trek-achtige "long range sensors" zouden hebben die instant een foto van een sterrenstelsel kunnen maken dat 4 lichtjaar verderop ligt, dan zou het hele principe van causaliteit er anders uit zien. Het 'gevolg' als je dan sneller dan het licht zou communiceren, zou je dan namelijk direct zien en nog altijd ná de handeling van het communiceren.

[FriXion]

We hebben niet per se zicht (of beter gezegd: fotonen) nodig om te weten of bepaalde informatie sneller dan het licht is gegaan. Stel dat zwaartekracht bijvoorbeeld instantaan zou zijn en de zon zou op magische wijze ineens in het niets verdwijnen. Dan zou onze planeet ineens wegschieten uit zijn huidige baan (want zwaartekracht is in dit voorbeeld instantaan) maar we zien over enkele minuten pas dat de zon weg is (pas als de laatste fotonen van de zon ons bereiken). We kunnen dan dus detecteren dat zwaartekracht sneller was dan het licht want de effecten van de verdwenen zon hadden ons eerder bereikt dan het licht van de zon.

[Stoney3K]

Het gaat er dus om dat de huidige fysica ervanuit gaat dat informatie niet sneller dan het licht kan gaan, omdat dan de (waarneming van) oorzaak en gevolg om zouden draaien.

[CPV]

Waarom? Een deeltje kan niet sneller dan het licht.

[!GN!T!ON]

N.B. onderstaand antwoord is gegenereerd door chatgpt, ik heb het wel goed nagelezen en de samenvatting klopt voor zover ik dat kan bepalen. GPT vooral gebruikt omdat ik het hele verhaal niet zelf wou uittypen

Informatie kan niet sneller dan het licht reizen vanwege de fundamentele wetten van de natuurkunde, zoals vastgelegd in de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein. Hier zijn enkele redenen waarom dit onmogelijk is volgens onze huidige kennis:

1. Beperking van de lichtsnelheid
De snelheid van het licht in vacuüm (ongeveer 299.792.458 meter per seconde) wordt gezien als de maximale snelheid waarmee energie, informatie of materie zich door de ruimte kan verplaatsen. Volgens de relativiteitstheorie zou het steeds meer energie vereisen om iets sneller te laten gaan, en om uiteindelijk de lichtsnelheid te bereiken, zou oneindige energie nodig zijn. Dit is praktisch en theoretisch onmogelijk.

2. Causaliteit en oorzaak-gevolg
Als informatie sneller dan het licht zou kunnen reizen, zouden gebeurtenissen uit het verleden en de toekomst elkaar kunnen beïnvloeden op manieren die onze traditionele oorzaak-gevolg-relatie verstoren. Dit zou tot paradoxen leiden, zoals het zogenaamde "grootvaderparadox," waarin een gebeurtenis in de toekomst een gebeurtenis in het verleden zou kunnen beïnvloeden. Dit druist in tegen de logica van oorzaak en gevolg en zou een onsamenhangend universum creëren.

3. Tijdsdilatatie en relativistische effecten
In de relativiteitstheorie zorgt het naderen van de lichtsnelheid ervoor dat de tijd langzamer gaat verlopen voor een bewegende waarnemer ten opzichte van een stilstaande waarnemer. Zou je sneller dan het licht reizen, dan zouden deze relativistische effecten omkeren en zou tijd voorwaarts en achterwaarts kunnen verlopen, wat ook problemen met causaliteit geeft.

4. De noodzaak van tachyonen en hypothetische deeltjes
Er bestaan theorieën over hypothetische deeltjes, zoals tachyonen, die mogelijk sneller dan het licht zouden kunnen bewegen. Deze deeltjes zijn echter puur theoretisch en zouden een negatieve massa of andere exotische eigenschappen moeten hebben die we nooit hebben waargenomen. Hun bestaan is dus hoogst speculatief en niet bewezen.

5. Limieten in kwantummechanica
Zelfs in de kwantummechanica, waar we fenomeen zoals kwantumverstrengeling zien, kan informatie zelf niet sneller dan het licht reizen. Bij verstrengeling kan de toestand van één deeltje onmiddellijk de toestand van een ander deeltje beïnvloeden, ongeacht de afstand, maar deze "instantane" connectie kan niet gebruikt worden om daadwerkelijke informatie door te geven sneller dan het licht.

Al deze factoren samen maken het praktisch en theoretisch onmogelijk om informatie sneller dan het licht te versturen, althans binnen de bekende natuurkundige wetten.

[Klaus_1250]

Ik ben geen expert, maar zelfs als non-expert zie ik dat er behoorlijk wat fouten zitten in het ChatGPT antwoord. Lijkt een beetje een samenraapsel, onsamenhangend. Misschien ook nog vertaald.

ChatGPT kan je soms op weg helpen met dingen, maar echt goed is het vaak niet te noemen. Ik zou het hier op Tweakers ook liever niet zien. Misschien over 10 jaar.

[!GN!T!ON]

Benieuwd welke fouten jij ziet? Heb je 2 of 3 voorbeelden uit de tekst die niet kloppen?

[84hannes]

GPT vooral gebruikt omdat ik het hele verhaal niet zelf wou uittypen

Ik weet niet of deze discussie al ergens heeft plaatsgevonden, maar zou Tweakers een betere plek worden als iedereen zijn reacties door ChatGPT zou genereren?

Inhoudelijk vind ik het tweede punt, over causaloteit, wel belangrijk, maar feitelijk heeft @Jeanpaul145 dat ook al genoemd. Volgende keer kun je beter aan ChatGPT vragen waar hij zijn kennis vandaan heeft en dat citeren en/of linken.

[!GN!T!ON]

Zolang mensen netjes aangeven dat ze een LLM voor (een deel van) de tekst hebben gebruikt. En de informatie zelf ook doorlezen en enigszins snappen heb ik er persoonlijk geen problemen mee.

Zie af en toe duidelijk GPT gegenereerde comments zonder vermelding waar inhoudelijk helemaal niks van klopt en dat is wel irritant. Ik had deze 2x doorgelezen op fouten om dat te voorkomen maar als ik @Klaus_1250 begrijp staan in mijn genereerde bericht ook behoorlijk wat fouten. Ik kan ze alleen niet vinden.

Of er al een discussie of beleid o.i.d. is qua LLM teksten in de comments en op het forum weet ik eigenlijk niet. Misschien wel een goede discussie om te hebben.

Edit: overigens was mijn comment eerder geplaatst als die van Jean. Ik had in deze thread zelf ook al meerdere comments met bron vermelding uitgeschreven, dit was de 3de of 4de en zoals gezegd. Ik had geen zin meer om nog een heel verhaal uit te typen, had nog meer te doen

[Reactie gewijzigd door !GN!T!ON op 7 november 2024 14:23]

[Ryunoru]

Informatie kan absoluut niet sneller dan de lichtsnelheid verzonden worden. Dit is een harde limiet van het universum. Verstrengeling is een bijzonder en vreemd fenomeen dat *lijkt* alsof het om een vorm van instantane informatieoverdracht gaat, maar dat is dus niet zo. De informatie wordt 'gewoon' met de snelheid van het licht verzonden, en pas na een bepaalde tijd/afstand gelezen.

[skullsplitter]

Als de verschillen te klein worden om nog te meten en dus praktisch instant zijn, en feitelijk zowel zender als ontvanger instant "verzender" worden van dezelfde meting/status, is er dan eigenlijk gewoon geen verschil? Het zal de lichtsnelheid niet breken, maar de status verandert tegelijk als ik het goed begrijp, en dit is niet voor gegevensoverdracht zelf interessant, maar wel voor de versleuteling ervan.

[kh65]

Je moet eigenlijk ook meerekenen dat de verstrengelde qubits ook zijn getransporteerd (eerder al).
Op het moment dat je ze (daarna) aan één kant beïnvloed kun je dat inderdaad aan de andere kant op exact hetzelfde moment ook detecteren.
Je kunt dit trucje nog niet doen naar elke willekeurige plek.
En als je qubit is 'gebruikt' dan kan het daarna ook niet opnieuw...

[Siaon]

Je mist vast iets, want als je aan de andere kant kunt meten dat ze aan de ene kant zijn beinvloedt, dan is er informatie mee te sturen.

[M2M]

Ja en nee.

https://youtu.be/XIMUh5pbHg4

Dus ja, zodra een van de twee delen gemeten weet je ook het antwoord op het andere deel. Dat stukje werkt instantaan. Maar nee, die info is dan beschikbaar op de meetlocatie, niet op de bestemming

[Reactie gewijzigd door M2M op 6 november 2024 18:44]

[Die_ene_gast]

Dat ze verstrengeld zijn is leuk, maar hoe haal je daar info uit. Het is niet alsof ik er hier info in kan stoppen en dan 1 lichtjaar verderop instantaan iets zie veranderen.
Het enige wat je ermee kan is weten dat mijne ene up spin heeft en de jouwe een downspin. En nu?

[Aalard99]

Ik loop inmiddels toch al een tijd mee in de IT met een focus op netwerken. Ik snap hoe glas (via lasers) of koper verbindingen werken, ik snap redelijk goed routering en routerings protocollen maar dit gaat me toch redelijk boven mijn pet.

Ik heb ook al diverse keren stukken gelezen over quantum computers, snap een beetje de theorie maar vind het moeilijk om voor me te zien hoe dit in de techniek werkt.

Zou best leuk zijn als Tweakers hier eens een diepgaand artikel over publiceert waarin uitgelegd wordt hoe dit werkt. Hoe kan je bv fotonen over een glasvezel sturen?

[therazo]

Tweakers heeft in 2021 een Achtergrond gepubliceerd, specifiek over quantum en qubits.. Ook het stukje glasvezel wordt aangestipt op pagina 3:

... Dit is de combinatie van een stikstofatoom en een gat in een diamantrooster. In deze onregelmatigheid zijn elektronen gevangen waarvan de gezamelijke spin dienstdoet als qubit. “De diamant werkt als een grote isolatieverpakking, waardoor deze qubits stabiel zijn en een coherentietijd tot een seconde kunnen hebben. (...) Deze qubits zijn geschikt voor quantumcommunicatie omdat ze gekoppeld (verstrengeld) kunnen worden met fotonen die je vervolgens via een glasvezel kunt versturen.

Het is wel een redelijk 'oud' artikel, ik weet niet exact hoe het zich verder verhoudt tot de nieuwste ontwikkelingen!

[Martinez-]

Top dat je dit deelt: ik meen mij te herinneren dat dit toen een 'Plus'-artikel was en ik baalde dat ik mijn credits voor die maand al gebruikt had. Daarna eenvoudigweg vergeten.

[CPV]

Hoe kan je bv fotonen over een glasvezel sturen?

Dat snap ik even niet. Dat doen KPN, Odido, Delta etc. toch al de hele dag?
Fotonen zijn toch gewoon lichtdeeltjes?

[Die_ene_gast]

Fotonen zijn toch gewoon lichtdeeltjes?

Ik weet niet wat het anders zou moeten zijn.
Fononen daarentegen, zijn weer iets heel anders Maar dat was zijn vraag niet (niemands vraag).

[Reactie gewijzigd door Die_ene_gast op 7 november 2024 12:02]

[Kerfuffle]

Quantum Computing op zich heeft vele mogelijkheden op het gebied van traveling-salesmanachtige problemen. Quantum Networking, wat voortborduurt op Quantum Entanglement, is (vooralsnog) vooral interessant voor secure communication obv. Quantum Key Distribution (QKD). Omdat Quantum Networking zo anders werkt, moet je basically de hele OSI stack speciaal implementeren. Omdat je qubits niet kunt kopiëren, zijn repeaters bijv. al een heel apart ding.

[blobber]

Edit, dat was al gezegd.

[Reactie gewijzigd door blobber op 6 november 2024 21:44]

[Die_ene_gast]

Hoe kan je bv fotonen over een glasvezel sturen?

Fotonen zijn lichtdeeltjes.Dus ik snap niet helemaal hoe dat een probleem zou zijn? Dat doen we nu ook. Laser aan de ene kant, detector aan de andere en door een glasvezel draadje. Dat is nu hoe ik ook met jou communiceer.

[Auredium]

Kan dit betekenen dat ons huidige internet uiteindelijk ergens in de (verre) toekomst wordt vervangen door een quantum internet?

De quantumverbinding verliep via het glasvezelnetwerk van KPN en werkte met een midpoint. De qubits van de twee quantumcomputers waren entangled, wat wil zeggen dat de qubits binnen de quantumcomputers op hetzelfde moment dezelfde waarde hebben, ongeacht de afstand.

Dit is overigens wel veelbelovend. near instant data overdracht.

[Bazz0847]

Volgens mij wordt er geen data overgedragen bij het instorten van de golffunctie van verstrengelde deeltjes. Volgens mij is er daarom ook maar beperkt praktisch nut van zo'n systeem, een beetje zoals de blockchain hype. Echter zijn betrouwbare bronnen - met informatie die voor de leek begrijpbaar zijn - erg schaars en ik heb ook nog nergens in een betrouwbare bron kunnen lezen dat instant-dataoverdracht daadwerkelijk mogelijk is. Ik heb een beetje het gevoel dat de ongewisse van groter publiek wordt gebruikt om de hype te boosten.

Als iemand meer informatie heeft dan zou het leuk zijn om deze hier te delen!

[Reactie gewijzigd door Bazz0847 op 6 november 2024 18:34]

[!GN!T!ON]

Je hebt gelijk, zie mijn comment hierboven voor twee redelijk begrijpbare bronnen, vooral de eerste van big think werkt dingen goed uit.

Het grote voordeel van quantum communicatie zoals ik het begrijp is 100% zeker weten dat je communicatie niet word af/meegeluisterd omdat dit af of meeluisteren de entanglement verwoest wat detecteerbaar is voor de communicerende partij (zie mijn tweede bron hierboven van ESA).

[Robskep]

Dus het is eigenlijk een soort van digitale versie van een verzegelde envelop?

[!GN!T!ON]

Dat is inderdaad zoals ik het begrijp. Onderstaande van een persbericht van ESA:

Quantum entanglement is one of the many non-intuitive features of quantum mechanics. If two photons of light are allowed to properly interact with one another, they can become entangled. One can even directly create pairs of entangled photons using a non-linear process called Spontaneous Parametric Down Conversion (SPDC).

Those two entangled photons can then be separated but as soon as one of them interacts with a third particle, the other photon of the pair will change its quantum state instantaneously. This happens according to the random outcome of the interaction, even though this photon never did interact with a third particle.

Such behaviour has the potential to allow messages to be swapped with complete confidence. This is because, if an eavesdropper listens into the message, the act of detecting the photons will change the entangled partner. These changes would be obvious to the legitimate receiving station and the presence of the eavesdropper would be instantly detected.

A quantum communications system would be a valuable way to transmit banking information, or military communications, or even to distribute feature films without the fear of piracy.

[Reactie gewijzigd door !GN!T!ON op 6 november 2024 19:04]

[RoHa90]

Grappig. Dat is ook hoe ik het voor me zie. Doe een briefje met '1' in een envelop en een briefje met '0' in een andere envelop.

Als je de ene envelop openmaakt weet je onmiddellijk wat er in de andere envelop zit. Waar die envelop zich ook bevindt.

[Zamfir]

Dat envelopjes idee heet het "local hidden variable" model, maar het blijkt lastiger dan dat. De "ongelijkheid van Bell" gaat daarover, wikipedia heeft details. Kort door de bocht: als je de situatie iets ingewikkelder maakt dan nul-of-een, dan gebeuren er dingen die onmogelijk verklaard kunnen worden door een model van envelopjes waarin het verstopte antwoord altijd al 1 was.

[hcQd]

Dit is overigens wel veelbelovend. near instant data overdracht.

Helaas,

[vman128]

Mooi dat het met reeds bestaande glasvezel netwerk gelukt is!

[Reactie gewijzigd door vman128 op 6 november 2024 18:34]

[Martinez-]

Al veel gelezen over quantum computing en de theorie is al aardig uitdagend (op zijn zachtst gezegd).

Waar ik echter maar geen antwoord op lijk te krijgen voor mezelf: hoe verstrengelen ze dergelijke qubits met elkaar? Hoe ziet dat in de praktijk uit?

Pure nieuwsgierigheid. Theoretisch al veel over gelezen, maar lastig voor te stellen imo.

[Zamfir]

Een standaard manier gebruikt een speciaal type kristal. Dat kristal absorbeert af en toe een foton en straalt daarna twee fotonen uit. Die twee fotonen zijn soort van spiegelbeeldig, 1 gaat omhoog en de ander omlaag, met een relatie tussen hun polarisatie. Alle fotonen die niet geabsorbeerd worden gaan gewoon recht soort. De truc is dat het kristal echt alleen maar deze dingen kan - doorlaten, of twee speigelbeeld fotonen maken.

Dus je zet een laser op het kristal, en negeert de fotonen die recht door gaan. Op de 2 plekken waar de 'gedubbelde' fotonen hun zouden gaan vang je ze op. Als je er beneden 1 vangt, dan weet je dat er boven een verstrengelde uit is gekomen.

Als je heel handig bent, dan kun die fotonen nog door wat hoepels laten springen zonder dat de verstrengeling verbroken wordt, voordat je een meting doet. Dat moeten subtiele hoepels zijn.

[RoHa90]

Hoe los je dit gedachten experiment op.

Neem twee entangled deeltjes en observeer afzonderlijk maar op exact hetzelfde tijdstip beide deeltjes. Niet op bijna hetzelfde moment, maar voor 'sake of argument' op exact hetzelfde moment. Dan zal elk deeltje random een toestand aannemen vanwege de observatie, maar tegelijkertijd de tegengestelde toestand aannemen van het gepaarde deeltje. Dat gaat in 50% van de gevallen mis. En dan?