Wie die am Projekt Beteiligten erkl\u00e4ren, verbinden Quantennetzwerke Quantenprozessoren oder -sensoren miteinander. Der Austausch von Quanteninformationen zwischen den Knotenpunkten des Netzes erfolgt durch Photonen, die durch optische Wellen \u00fcbertragen werden. Bei gro\u00dfen Entfernungen ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass Photonen verloren gehen. Da Quanteninformation nicht einfach kopiert oder verst\u00e4rkt werden kann, schlugen die Forscher Hans Briegel, Wolfgang D\u00fcr, Ignacio Cirac und Peter Zoller vor 25 Jahren ein Quanten-Repeater-Projekt vor.<\/p>\n\n\n\n
Gro\u00dfe Unternehmen wie Amazon haben bereits ihr Interesse an Quanten-Repeatern bekundet. \u201eWir k\u00f6nnen bereits in relativ kleinem Ma\u00dfstab viel erreichen. Aber um wirklich eine globale Reichweite herzustellen, m\u00fcssen noch einiges entwickelt werden. Hier kommt das Konzept des Quanten-Repeaters ins Spiel: Er macht im Wesentlichen das, was ein optischer Verst\u00e4rker f\u00fcr klassische [Netzwerke] tut\u201c, erkl\u00e4rte Antia Lamas-Linares, Leiterin des AWS Centre for Quantum Networks, gegen\u00fcber The Register<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Die Forschungsergebnisse der \u00f6sterreichischen Wissenschaftler wurden in den Physical Review Letters ver\u00f6ffentlicht. Das Forscherteam ist Teil der Quantum Internet Alliance<\/a>, deren Ziel es ist, ein globales Quanteninternet made in Europe zu etablieren. Die Entwicklung eines Prototyps mit einem kompletten Stack soll das m\u00f6glich machen \u2013 zusammen mit der Validierung aller wichtigen Subsysteme.<\/p>\n\n\n\n Das Unternehmen IQT Research<\/a> hat analysiert, wie hoch der Wert des Quanten-Repeater-Marktes sein wird und wer die wichtigsten Anbieter auf kommerzieller Ebene sein sollten. In den 1980er und 1990er Jahren verwandelten Verst\u00e4rker optische Netzwerke in eine Kommunikationsplattform mit H\u00f6chstgeschwindigkeit \u2013 IQT Research glaubt, dass \u00c4hnliches geschehen wird, wenn Quanten-Repeater in geballter Menge auf den Markt kommen.<\/p>\n\n\n\n Wichtig zu wissen ist, dass noch kein Unternehmen einen Quanten-Repeater f\u00fcr den kommerziellen Vertrieb entwickelt hat. Laut IQT Research besch\u00e4ftigt sich jedoch eine Reihe von Anbietern mit der Technologie, darunter Cisco, ID Quantique, Juniper, Raytheon BBN, Qunnect, Aliro, NTT, NEC, Q-Bird, Toshiba und LQUOM.<\/p>\n\n\n\n Da viele Quanten-Repeater-Designs Quantenspeicher verwenden, wurden diverse Speicherans\u00e4tze getestet \u2013 wie unter anderem Festk\u00f6rperverunreinigungen, Quantenpunkte, eingefangene Ionen, neutrale Atome und kalte atomare Arrays, wie IQT Research aufz\u00e4hlt. Ein anderer Ansatz f\u00fcr die Entwicklung von Quanten-Repeatern verwendet rein optische Komponenten. Diese funktionieren bei Raumtemperatur, aber zeigen bei Gr\u00f6\u00dfenbeschr\u00e4nkungen Nachteile auf.<\/p>\n\n\n\n IQT Research geht davon aus, dass der chinesische Markt f\u00fcr Quanten-Repeater in den kommenden Jahren dominieren wird. W\u00e4hrenddessen bleibt der europ\u00e4ische Markt weit abgeschlagen an zweiter Stelle liegen. Weiteren Prognosen zufolge wird die USA bis 2029 die Nutzungsmenge von Quanten-Repeatern anf\u00fchren \u2013 vorausgesetzt, die Zusammenarbeit zwischen Regierung und Industrie nimmt bei der Entwicklung von Quantennetzwerken weiter zu und wird weiterhin gut finanziert.<\/p>\n\n\n\n Bis Ende Juli soll die Stadt Chattanooga, Tennessee, das erste kommerziell verf\u00fcgbare Quantennetz in den Vereinigten Staaten einrichten. Laut Bloomberg<\/a> wird das 4,5 Millionen US-Dollar teure Netz von der Firma Qubitekk<\/a> entwickelt und von EPB, dem \u00f6ffentlichen Dienstleister der Stadt, betrieben.<\/p>\n\n\n\n Bereits 2010 war Chattanooga die erste Stadt in den USA, die einen Glasfaser-Internetdienst mit einer Geschwindigkeit von einem Gigabit anbot. Das brachte der Stadt den Spitznamen Gig City ein. Im August 2022 wurde der Dienst auf 25 Gigabit pro Sekunde erweitert und kostete laut dem Artikel 1.500 US-Dollar pro Monat.<\/p>\n\n\n\n Mit dem neuen Quantennetzwerk m\u00f6chte die Stadt die lokale Wirtschaft ankurbeln, indem sie es Unternehmen sowie Universit\u00e4ten erm\u00f6glicht, neue Ger\u00e4te und Anwendungen auf der Grundlage der Quantentechnologie zu entwickeln und zu testen. Der B\u00fcrgermeister von Chattanooga, Tim Kelly, k\u00fcndigte k\u00fcrzlich die Initiative \u201eGig City Goes Quantum\u201c an. Diese soll die Stadt in den Bereichen Bildung, Arbeitspl\u00e4tze und Gesch\u00e4ftsm\u00f6glichkeiten im aufkommenden Sektor der Quantentechnologie vorbereiten. Ziel ist es, Menschen aller Altersgruppen in mehr als 1.000 Quanten-Lernaktivit\u00e4ten einzubinden.<\/p>\n\n\n\n Das US-amerikanische Versorgungsunternehmen EPB aus Chattanooga geht davon aus, dass das Projekt die anf\u00e4nglichen Investitionen innerhalb von f\u00fcnf Jahren wieder einspielen wird.<\/p>\n\n\n\nSzenario des potenziellen Quanten-Repeater-Marktes<\/h2>\n\n\n\n
Quantennetze in Sicht<\/h2>\n\n\n\n
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