Fremtidens kvanteinternet er på vej

Dansk forsker vil finde ud af, hvordan man kan optimere kommunikationen i et netværk baseret på kvantemekanikkens love.

Artiklens øverste billede
Fremtidens net-kommunikation bliver formentlig meget mere effektiv end den, vi kender i dag. Forskere arbejder i øjeblikket på at fordoble internettets hastighed ved hjælp af kvantemekanik.

Internettet tillader lynhurtig kommunikation mellem mennesker, der kan sidde på hver sin side af kloden. Data farer frem og tilbage, men ikke nødvendigvis på den smarteste måde, og fremtidens internet kan blive noget mere effektivt.

Information kan nemlig overføres på nye måder, hvis man kan udnytte de særlige naturlove, der gælder for naturens mindste dele - kvantefysikkens love.

Derfor vil Matthias Christandl, professor ved Institut for Matematiske Fag på Københavns Universitet, nu prøve at designe internettet efter kvantemekaniske principper. Det skriver Videnskab.dk, hvor du kan læse meget mere om projektet.

Mere effektiv kommunikation

»Med kvanteinformationsteori prøver vi at finde ud af, hvordan vi kan kommunikere mere effektivt ved hjælp af kvantefysik,« fortæller Matthias Christandl.

Læs også på Videnskab.dk: Forskere vil skabe nyt internet med kvante-kræfter

»Når vi kommunikerer normalt - for eksempel gennem en telefonforbindelse - er overførslen af information baseret på klassisk fysik. Hver enkelt informationsenhed - hver bit - bliver overført med en hel masse partikler, som går fra mig til dig og omvendt. Men det er ikke den eneste måde, man kan kommunikere på.«

»Hvis man i stedet bruger enkelte kvantepartikler, kan man overføre informationen mere effektivt og for den sags skyld også mere sikkert. Kvantepartiklerne kan for eksempel være enkelte fotoner - lyspartikler - hvor informationen er gemt i fotonernes tilstand.«

Læs også på Videnskab.dk: Hvornår får vi en teleporter?

Forskerne har efterhånden rimelig godt tjek på, hvordan man bedst bruger kvantefysik til at sende information mellem to parter.

Der skal udvikles nye protokoller

Men tingene er noget mere spegede, når flere parter skal dele information, hvilket ofte er tilfældet på nettet. Det er her, Matthias Christandl vil gøre en forskel.

»På internettet er der ofte mere end to parter, der kommunikerer, og vi forstår ikke rigtigt, hvordan man bedst kan sende information mellem dem,« fortæller han.

»Tænk for eksempel på en telefonkonference mellem tre personer, eller hvis man spiller et online-spil med sine venner. Når man logger på sin netbank, kan der også være et sikkerhedsfirma involveret. Her kan kvantefysikken bruges til at gøre kommunikationen meget mere effektiv - men vi ved endnu ikke, hvordan det gøres optimalt.«

Læs også på Videnskab.dk: Hurtigere internet kommer med et "twist"

Matthias Christandl og hans forskningsgruppe vil bruge de kommende år på at udvikle protokoller for kommunikation mellem flere parter.

Protokollerne vil kunne implementeres i kvanteeksperimenter, og derfor skal forskerne arbejde tæt sammen med eksperimentelle fysikere fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet.

Brug for et helt nyt net

Et mere effektivt internet forudsætter dog et helt nyt net baseret på kvantemekanik.

På sådan et kvanteinternet benyttes partikler, der så at sige er filtret sammen, så de opfører sig som ét og samme system - uanset afstanden mellem dem.

Læs også på Videnskab.dk: Fremtidens internet kan få business- og economy-class

»Kvantepartikler kan være knyttet stærkere sammen end almindelige partikler - de kan have en korrelation, som klassiske partikler ikke kan have. Sådan nogle korrelerede partikler kan man skabe i laboratoriet i dag,« forklarer Matthias Christandl.

»Så kan man tænke sig, at man engang i fremtiden kan dele korrelerede partikler ud, så hver part i kommunikationen får en. Jeg får en partikel, og du får en partikel. Efterfølgende kan jeg sende to informationsenheder - to bits - ved at sende en enkelt kvantebit.«

»Hvis du har korrelationen i forvejen, kan du altså få dobbelt så effektiv kommunikation. Vi forstår, hvordan det gøres mellem to parter. Og mit projekt går ud på at finde eksperimentelt gennemførlige måder at gøre det på, der er lige så effektivt mellem tre eller flere parter.«

Mere som dette

Andre læser

Mest læste

Mest læste Finans

Giv adgang til en ven

Hver måned kan du give adgang til 5 låste artikler.
Du har givet 0 ud af 0 låste artikler.

Giv artiklen via:

Modtageren kan frit læse artiklen uden at logge ind.

Du kan ikke give flere artikler

Næste kalendermåned kan du give adgang til 5 nye artikler.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke gives videre grundet en teknisk fejl.

Ingen internetforbindelse

Artiklen kunne ikke gives videre grundet manglende internetforbindelse.

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du give adgang til 5 låste artikler om måneden.

ALLEREDE ABONNENT?  LOG IND

Denne funktion kræver Digital+

Med et abonnement kan du lave din egen læseliste og læse artiklerne, når det passer dig.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke tilføjes til læselisten, grundet en teknisk fejl.

Forsøg igen senere.

Del artiklen
Relevant for andre?
Del artiklen på sociale medier.

Du kan ikke logge ind

Vi har i øjeblikket problemer med vores loginsystem, men vi har sørget for, at du har adgang til alt vores indhold, imens vi arbejder på sagen. Forsøg at logge ind igen senere. Vi beklager ulejligheden.

Du kan ikke logge ud

Vi har i øjeblikket problemer med vores loginsystem, og derfor kan vi ikke logge dig ud. Forsøg igen senere. Vi beklager ulejligheden.