De fleste har nok oplevet den magi, der kan opstå, når man møder et menneske, der ’er på samme frekvens’ som én selv. En følelse af dyb forbundethed opstår, kommunikationen glider ubesværet, og alle signaler bliver opfanget og forstået.
Inden for kvanteoptik sker der noget lignende. I stedet for mennesker er det lyspartikler, kaldet fotoner, der mødes og behandler information. Når to fotoner har de samme egenskaber, såsom frekvens, er de umulige at skelne fra hinanden, og de vil ’interferere’ med hinanden, hvilket er en nøgle til at udvikle kvantefotoniske teknologier.
Hvis fotonerne derudover går ind på den frekvens, vi i dag bruger som standard i tele- og satellitkommunikation, kan de passere direkte gennem det fiberoptiske netværk af kabellinjer, der allerede er etableret i vores underjordiske, undersøiske og luftbårne kommunikationsinfrastruktur.
Det betyder, at der kan etableres stabile kvanteforbindelser, fotonerne kan bevare deres kvantetilstande, og information kan sendes sikkert over lange afstande.
Lukket land
Det lyder umiddelbart som en løsning, alle burde vælge, men for langt de fleste forskere er teknologien lukket land. Kun få i verden er i stand til at konstruere krystaller med kvantepunkter, der udsender fotoner, som går direkte ind på standardfrekvensen for tele- og satellitkommunikation.
En af dem er seniorforsker ved DTU Electro Elizaveta Semenova.
”Den største fordel er, at vi minimerer tab af information,” forklarer hun og tilføjer, at dette er en af de største udfordringer, som andre forskere inden for kvantefotonik kæmper med, når information sendes over lange afstande.
”De fleste andre inden for dette område opererer på en frekvens, der ikke matcher det lave tabsvindue for transmission via optiske fibre. Så for at kunne bruge den eksisterende infrastruktur skal de først konvertere deres fotoner til den rigtige frekvens. Denne proces medfører tab – og en risiko for fejl i de endelige beregninger.”
