Direkt zum Inhalt Direkt zur Navigation
Sie sind hier: Startseite Nachrichten IT/Computer Forscher übertragen 10,5 Bit mit einem Photon

Forscher übertragen 10,5 Bit mit einem Photon

Archivmeldung vom 07.02.2017

Bitte beachten Sie, dass die Meldung den Stand der Dinge zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung am 07.02.2017 wiedergibt. Eventuelle in der Zwischenzeit veränderte Sachverhalte bleiben daher unberücksichtigt.

Freigeschaltet durch Thorsten Schmitt
Bild: utwente.nl
Bild: utwente.nl

Forscher der Universität Twente haben es geschafft, mit einem einzelnen Photon mehr als zehn Bit Information zu übertragen. Möglich machen das ein spezieller Zeichensatz sowie ein cleverer Trick, um wirklich einzelne Lichtteilchen zu messen. Der in "Optics Express" beschriebene Ansatz ist für die Quantenkommunikation interessant. Theoretisch könnte ein Photon sogar beliebig viel Information enthalten, in der Praxis sind dem aber deutlich engere Grenzen gesetzt.

Auf den ersten Blick scheint klar, dass ein Lichtteilchen ein Bit Information (0 oder 1) transportieren kann. Doch in der Quantenwelt geht theoretisch viel mehr. In der Praxis viel Information in ein Photon zu packen, ist jedoch schwierig. Das Team um Physikprofessor Pepijn Pinkse hat nun eine Methode entwickelt, mit der die Forscher ganze 10,5 Bit in ein Photon packen. "Man kann das damit vergleichen, mit einem Laserpointer auf Buchsstaben auf einer Tafel zu leuchten. Der beleuchtete Buchstabe ist dann die im Licht enthaltene Information", beschreibt er den Ansatz. Wie viel Information genau im Licht steckt, hänge dann von der Zahl der Buchstaben ab.

Pinkse und sein Team haben ein Alphabet aus 9.072 Zeichen erstellt, um Information in einem Photon zu transportieren. Die größte Schwierigkeit war, diese einzelnen Photonen auch rauschfrei zu detektieren. Um das zu ermöglichen, haben die Forscher ausgenutzt, dass ein blaues Lichtteilchen in genau zwei rote zerfallen kann. Eines dieser roten Photonen dient dann quasi als Auslöser, damit der Detektor, im Prinzip eine Digitalkamera, genau in dem Moment kurz öffnet, in dem das zweite ankommt. Dieses wurde zuvor mittels Spiegeln so abgelenkt, dass es eines der 9.072 Zeichen beleuchtet hat - also Information transportiert.

Praktische Grenzen

Wie viel Information derart mit einem Photon übertragen werden könnte, ist schwer festzumachen. Theoretisch gibt es bei dem Ansatz mit einem ausreichend großen Alphabet keine Grenzen. "Aber selbst wenn man ein Alphabet schaffen könnte, das so viele Zeichen hat wie das Universum Atome, könnte man nur 270 Bit mit einem Photon übertragen", sagt Pinkse.

Für praktische Anwendungen ist es freilich schon interessant, überhaupt mehr als ein Bit mit einem Photon zu transportieren. Speziell sei dies für die Quantenkommunikation relevant. "Desto mehr Information man mit einem Photon überträgt, desto schneller und sicherer wird Quantenkommunikation", erklärt Pinkse.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler

Videos
Daniel Mantey Bild: Hertwelle432
"MANTEY halb 8" deckt auf - Wer steuert den öffentlich-rechtlichen Rundfunk?
Mantey halb 8 - Logo des Sendeformates
"MANTEY halb 8": Enthüllungen zu Medienverantwortung und Turcks Überraschungen bei und Energiewende-Renditen!
Termine
Newsletter
Wollen Sie unsere Nachrichten täglich kompakt und kostenlos per Mail? Dann tragen Sie sich hier ein:
Schreiben Sie bitte jauche in folgendes Feld um den Spam-Filter zu umgehen

Anzeige