Doorbraak in schaalbare quantumnetwerken door Chinese wetenschappers

HEFEI, 6 februari 2026 - Een onderzoeksteam van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) heeft een belangrijke doorbraak bereikt in de ontwikkeling van schaalbare quantumnetwerken. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor de toepassing van deze revolutionaire technologie in de echte wereld. Hun baanbrekende bevindingen zijn gepubliceerd in de prestigieuze tijdschriften Nature en Science.

Een van de belangrijkste doelen van de quantum-informatiewetenschap is het creëren van zeer efficiënte en ultra-veilige quantumnetwerken. Dit vereist de langeafstand distributie van quantumverstrengeling, een bijzonder fenomeen waarbij deeltjes met elkaar verbonden zijn. Deze verstrengeling is cruciaal voor veilige communicatie en het verbinden van toekomstige quantumcomputers.

Een grote uitdaging was het signaalverlies in optische vezels, waardoor de efficiëntie van de transmissie dramatisch daalt met de afstand. Het USTC-team heeft dit probleem aangepakt door een "quantum repeater" te ontwikkelen. Dit apparaat verdeelt een lange communicatielink in kortere segmenten, waarbij verstrengeling binnen elk segment wordt vastgesteld en vervolgens worden ze aan elkaar verbonden.

Het team overwon een belangrijke beperking door een langlevende gevangen-ion quantumgeheugen te ontwikkelen, samen met een efficiënte ion-foton interface. Dit stelde hen in staat om quantumverstrengeling te creëren die veel langer aanhoudt dan de tijd die nodig is om de segmenten te verbinden. Dit is de eerste demonstratie ter wereld van een schaalbaar bouwsteen voor een quantum repeater, wat een cruciale stap is naar langeafstand quantumnetwerken.

Daarnaast heeft het team een hoge-fidelity verstrengeling tussen twee verre rubidiumatomen gegenereerd, en voor het eerst device-onafhankelijke quantum sleutelverdeling (DI-QKD) over stadschaal vezelnetwerken aangetoond. Dit wordt beschouwd als de gouden standaard voor veilige communicatie, omdat de veiligheid gegarandeerd wordt door de wetten van de quantumfysica, onafhankelijk van eventuele apparaatfouten.

De onderzoekers hebben deze resultaten als belangrijke mijlpalen voor China in de quantumcommunicatie en netwerken geprezen, wat aangeeft dat vezel-gebaseerde quantumnetwerken van een theoretisch concept naar praktische uitvoering gaan.