Quanteninternet

Das Quanteninternet ist ein Konzept zur Netzwerkverbindung von Quantencomputern.

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Wenn zwei oder mehr Computer durch ein Netzwerk miteinander verbunden sind, so hat man es mit einem klassischen Computernetzwerk zu tun. Sind die Computer aber Quantencomputer, gestaltet sich die Übertragung der Daten dieser Computer schwierig.

Zwar kann auf einem Gerät eine Berechnung durchgeführt und das Ergebnis auf klassische Weise über das Internet an einen zweiten Computer, ob klassisch oder Quantencomputer, übermittelt werden, die Übertragungseinheit dabei ist aber das Bit. Quantencomputer arbeiten indessen mit der Verarbeitungseinheit Qubit. Diese Einheit - der Quantenzustand - kann nicht kopiert werden. Es gibt aber ein Verfahren, bei dem es dennoch möglich ist, einen Quantenzustand, also ein Qubit von einem Quantencomputer auf einen anderen über eine größere Distanz (z.B. 25-50 km) zu übertragen. Dazu muss Gebrauch von der Quantenverschränkung gemacht werden.

Man erzeugt sich ein verschränktes Paar von Atomen und platziert eines auf dem einen, das andere auf dem anderen Computer. Von diesem Paar weiß man, dass die Quantenzustände verschränkt sind.

Nimmt man an dem einen eine Messung vor und übermittelt auf klassische Weise über ein Glasfaserkabel das Messergebnis an die Gegenstelle, so kann dort mit Hilfe des Messergebnisses und des zweiten verschränkten Teilchens der Quantenzustand des ersten Teilchen hergestellt und die Informationseinheit, das Qubit, damit übertragen werden. Erst diese Übertragung ermöglicht es, koordinierte Berechnungen mehrerer Quantencomputer gemeinsam an verschiedenen Orten durchzuführen.

Siehe auch

• Quantenteleportation
• Quantenspeicher

Quelle

• 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.