Een wereldwijd quantuminternet komt steeds dichterbij. Onderzoekers zijn erin geslaagd om de succeskans van entanglement swapping — het verbinden van quantumverstrengeling tussen deeltjes die elkaar nooit hebben ontmoet — voorbij een theoretische grens te tillen. Waar lineaire optica altijd vastliep op 50 procent, haalt de nieuwe techniek 62,5 procent.
🧠 Even simpel uitgelegd
Verstrengelde deeltjes zijn als twee dobbelstenen die altijd hetzelfde gooien, hoe ver ze ook uit elkaar staan. Met entanglement swapping kun je twee losse verstrengelde paren samenvoegen tot één lang verband — zonder dat de uiteinden elkaar ooit hebben gezien. Dat is de basis van een quantuminternet: onkraakbare communicatie over lange afstanden. Het probleem: het samenvoegen lukte maar in de helft van de gevallen. Door een extra 'hulpdeeltje' in te zetten, lukt het nu vaker.
Van 50 naar 62,5 procent
Het onderzoek, gepubliceerd op 3 november 2026, introduceert 'boosted entanglement swapping'. De sleutel zit in een Bell-state-meting met een hulpdeeltje, een zogenaamde ancilla. Daarmee stijgt de theoretische succeskans naar 62,5 procent.
Een groot voordeel: alle vier de Bell-toestanden kunnen nu worden geïdentificeerd. Dat maakt het proces betrouwbaarder. Volgens de publicatie op arxiv.org behaalden onderzoekers Matthias J. Bayerbach, Simone E. D'Aurelio en Stefanie Barz in de praktijk een acceptatiegraad van $(69,39 \pm 0,39)\%$ met een gemiddelde getrouwheid van $(76,6 \pm 1,0)\%$.
Het experiment gebruikte fotonen met een golflengte van 1550 nm. Dat is geen toeval: deze golflengte maakt het systeem bijzonder geschikt voor integratie in quantumrepeaters.
Wat betekent dit voor de praktijk?
De verbeterde efficiëntie heeft directe gevolgen. De auteurs verwachten dat de methode zorgt voor een effectievere distributie van verstrengeling binnen netwerken. Ook kan het een stimulans vormen voor fusion-based quantum computing.
De wetenschappelijke gemeenschap onderstreept het belang van zulke optimalisaties. Meer achtergrond over netwerken van quantumapparaten is te vinden in een artikel op aps.org.
Andere routes naar een quantuminternet
Hulpfotonen zijn niet de enige weg. Een studie op arxiv.org onderzoekt hoe hoog-dimensionale codering de efficiëntie van repeaters kan verbeteren. Door de informatiecapaciteit te verhogen, zou het netwerk beter tegen ruis kunnen.
Ook de hardware evolueert. In een publicatie op arxiv.org staat de inzet van GaAs-quantumdots beschreven. Deze deterministische quantumemitters moeten de generatiesnelheid van fotonparen verhogen — zonder in te leveren op de mate van verstrengeling.
Van theoretische optimalisaties tot nieuwe hardware: de wetenschap zit in een versnellende fase. De technische barrières voor een functionerend quantuminternet verdwijnen stuk voor stuk.