Quantennetzwerk

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Unter einem Quantennetzwerk (manchmal auch Quanteninternet[1]) versteht man die Verbindung von Quanteninformationsträgern (Quantenknoten) mittels Quantenkanälen.

Konzept

Da sich Quanteninformation (z.B. Qubits) aufgrund des No-Cloning-Theorems nicht kopieren lässt, ist eine Informationsübertragung wie in einem klassischen Netzwerk nicht möglich. Vielmehr muss ein Transfer des Quantenzustandes von einem zum anderen Knoten erfolgen. Eine Möglichkeit dies zu erreichen ist die Verwendung von Quantenteleportation. Ist die Übertragungsstrecke so groß, dass Pfadverluste eine Rolle spielen, bietet sich das Schema des Quantenrepeaters an.

Sollen beliebige Verbindungen zwischen verschiedenen Orten auf Basis der Quantenkryptographie aufgebaut werden (Long-Distance Quantum Communication [2]), wird ein Netzwerk an Repeaterstationen benötigt, das mit der Infrastruktur des heutigen Internet verglichen werden kann. Ein solches Quantennetzwerk ist noch weit entfernt vom alltäglichen Einsatz; die dafür benötigten Bausteine wurden aber bereits international als Prototypen in Labors implementiert.

Einzelnachweise

Quellen

  • Seth Lloyd, Jeffrey H. Shapiro, and Franco N. C. Wong, Prem Kumar, Selim M. Shahriar, and Horace P. Yuen: Infrastructure for the Quantum Internet; in: ACM SIGCOMM Computer Communications Review Volume 34, Number 5: October 2004, S.9-20.
  • John Preskill: Plug-in quantum software, Nature, Volume 402, 25 November 1999, S. 357-358

Siehe auch

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