Ingenieure der University of Pennsylvania haben einen bedeutenden Schritt in Richtung eines Quanteninternets gemacht, indem sie erfolgreich Quantensignale in kommerzielle Glasfasernetze integriert haben. Diese Leistung, veröffentlicht in der Fachzeitschrift *Science*, demonstriert, dass Quantendaten auf derselben Infrastruktur wie klassische Daten übertragen werden können. Das Forscherteam testete seinen Ansatz auf dem Glasfasernetz von Verizon in Philadelphia.
Das Herzstück ihrer Entwicklung ist ein spezieller Siliziumchip, der den Spitznamen „Q-Chip“ trägt. Dieser Chip koordiniert und verarbeitet sowohl Quanten- als auch klassische Daten und erreicht eine Übertragungsgenauigkeit von über 97 %, während er gleichzeitig die gleichen Protokolle wie das heutige Internet verwendet. Dies ist entscheidend, da es bedeutet, dass Quantensignale auf der bestehenden Infrastruktur transportiert werden können, ohne dass ein vollständiger Austausch der aktuellen Netzwerke erforderlich ist. Die Fähigkeit, Quantensignale und klassische Daten auf derselben Infrastruktur zu kombinieren, ist ein entscheidender Fortschritt für die Entwicklung eines praktischen Quanteninternets.
Wissenschaftler erwarten, dass ein solches Netzwerk die Datensicherheit revolutionieren und neue Möglichkeiten in Bereichen wie künstliche Intelligenz und Medikamentenentwicklung eröffnen wird. Die Forscher vergleichen diesen Meilenstein mit den Anfängen des klassischen Internets in den 1990er Jahren. Ein wesentlicher Vorteil dieses Ansatzes liegt in der Fähigkeit des Q-Chips, Rauschen automatisch zu korrigieren und die Daten in standardisierte Internet-Pakete zu bündeln. Dies ermöglicht die Weiterleitung mittels des gleichen Adressierungssystems und der gleichen Verwaltungswerkzeuge, die auch heutige Geräte verbinden.
Diese Integration ist besonders wichtig, da Quantensignale äußerst empfindlich auf Störungen reagieren und herkömmliche Verstärker, die in klassischen Netzwerken zur Signalverstärkung eingesetzt werden, ihren fragilen Zustand zerstören würden. Die potenziellen Anwendungen eines Quanteninternets sind vielfältig und reichen von ultra-sicherer Kommunikation bis hin zu fortschrittlichen Rechenleistungen. Es wird erwartet, dass Quantennetzwerke die Art und Weise, wie wir Informationen verarbeiten und sichern, grundlegend verändern werden.