Roadmap naar het kwantuminternet

Ze beschrijven zes stadia, startend met simpele netwerken van qubits waarmee al een vorm van inherent veilige kwantumcommunicatie mogelijk is. In het laatste stadium zijn er wereldwijde netwerken van kwantumcomputers. Voor elk stadium beschrijven de onderzoekers nieuwe mogelijke toepassingen, zoals extreem nauwkeurige kloksynchronisatie of het integreren van verschillende telescopen op aarde in een virtuele supertelescoop.

Onmogelijk af te luisteren

Een kwantuminternet heeft unieke eigenschappen die altijd buiten bereik zullen liggen van het klassieke internet. De eerste is dat met verstrengeling activiteiten op twee plekken heel nauwkeurig zijn te coördineren. Hiermee kunnen klokken heel nauwkeurig gesynchroniseerd worden en waarnemingen van telescopen virtueel verbonden worden zodat astronomen veel scherpere beelden krijgen. De tweede eigenschap is dat kwantumverbindingen inherent beveiligd zijn. Als twee qubits volledig zijn verstrengeld, dan is het fundamenteel onmogelijk die verbinding af te luisteren.

Naast het opstellen van de roadmap laten de onderzoekers ook zien waar de grote uitdagingen liggen, zowel in de technologie als in de ontwikkeling van applicaties.

"Aan de ene kant willen we de technologie doorontwikkelen naar steeds geavanceerdere stadia van zo’n netwerk’, zegt Stephanie Wehner, hoofdauteur van de publicatie. "Aan de andere kant moeten we kwantumsoftware-ontwikkelaars uitgedagen om de technische eisen van hun toepassingen te verlagen zodat ze in een zo vroeg mogelijk stadium werken". Co-auteur Ronald Hanson voegt toe: "Dit werk definieert ook een gezamenlijke taal voor ons jonge en sterk interdisciplinaire veld met natuurkundigen, computerwetenschappers en ingenieurs. Daar is momenteel veel behoefte aan".