Chinesischen Forschern ist ein bedeutender Durchbruch in der sicheren Quanten-Direktkommunikation (QSDC) gelungen, indem sie ein 300 Kilometer langes, vollst?ndig verbundenes Netzwerk aufgebaut haben, wie das Forscherteam am Montag erkl?rte.

Das Team der Beijinger Akademie für Quanteninformationswissenschaften (BAQIS) entwickelte ein erweiterbares, vollst?ndig verbundenes QSDC-Netzwerk in verrauschten Umgebungen, das seine Komplexit?t reduzieren und die Anzahl der Nutzer erh?hen soll. Gleichzeitig garantiert es die Kommunikationsdistanz zwischen den Nutzern, hei?t es in dem Bericht.

Das Quantennetzwerk stellt eine wichtige Plattform für die überprüfung der grundlegenden Prinzipien der Quantenmechanik und die Realisierung von Quantenkommunikation und -berechnung dar.

Der erfolgreiche Aufbau dieses Netzes ebnet den Weg für die praktische Anwendung von Quantenkommunikationsnetzen. Die Technologie hat das Potenzial, in Bereichen wie der Regierungskommunikation und Finanztransaktionen eingesetzt zu werden, die ein extrem hohes Ma? an Informationssicherheit erfordern, so das BAQIS.

Eine gro?e Hürde bei der Entwicklung von QSDC war die Gew?hrleistung einer sicheren und zuverl?ssigen Kommunikation über Quantenzust?nde, w?hrend die übertragungsdistanz und die Anzahl der Nutzer zwei wichtige Faktoren sind, die die Realisierung gro? angelegter, skalierbarer Quantenkommunikationsnetze einschr?nken. Die bestehenden Techniken zum Aufbau von Quantennetzwerken haben Schwierigkeiten, diese Herausforderungen gleichzeitig zu bew?ltigen.

?In unserer jüngsten Forschungsarbeit entwarfen wir ein gro?es und skalierbares, vollst?ndig verbundenes QSDC-Netzwerk über gro?e Entfernungen, das eine doppelt gepumpte Struktur und zus?tzliches Rauschen verwendet, um QSDC über 300 Kilometer zwischen vier paarweise verbundenen Nutzern im Netzwerk erfolgreich zu realisieren“, erkl?rte das Team.

Durch den Einsatz der Multipump-Technologie kann das Forscherteam eine geringere Komplexit?t vorweisen. Dieser Fortschritt stellt sicher, dass die Genauigkeit der miteinander verbundenen Zust?nde, die zwischen den Nutzern nach der Kommunikation ausgetauscht werden, bei über 85 Prozent liegt, was die Effektivit?t und Zuverl?ssigkeit des Systems über gro?e Entfernungen hinweg best?tigt.

Die Forschungsergebnisse umfassen drei wichtige technische Durchbrüche: die überwindung der traditionellen sternf?rmigen Netzwerkbeschr?nkungen, um eine skalierbare Vollverbindung zu erreichen; die Erweiterung der übertragungsdistanzen auf 300 Kilometer durch eine optimierte Vorbereitung der verschr?nkten Lichtquelle; und die Einführung eines Fehlerkorrekturmechanismus, der auf der Rekonstruktion des Quantenzustands basiert und eine stabile Multiknoten-Kommunikation gew?hrleistet, so das Forscherteam.

Im Februar gelang chinesischen Forscherteams in einem 168-stündigen Versuch eine stabile Datenübertragung von 2,38 Kilobit über ein 104,8 Kilometer langes Standard-Glasfasernetz. Dies stellte eine 4.760-fache Verbesserung gegenüber dem vorherigen System dar, wodurch die QSDC-Leistung erheblich gesteigert wurde, berichtete die Nachrichtenagentur Xinhua.