Onderzoekers van de Autonome Universiteit van Madrid (UAM) hebben een revolutionair systeem voor kwantumcommunicatie ontwikkeld dat belooft de veiligheid van berichten in kritieke scenario’s te transformeren. Deze vooruitgang maakt deel uit van het internationale project COMPHORT, gefinancierd door de Staatsagentschap voor Onderzoek (AEI) en gesteund door het Europese netwerk voor kwantumtechnologieën ERANET-QuantERA.
Een kwantumapparaat dat werkt bij kamertemperatuur
Het hart van het project is een apparaat dat individuele fotonen uitzendt, sleutelelementen voor de codering van kwantumberichten. In tegenstelling tot traditionele systemen die extreem lage temperaturen vereisen, werkt deze innovatie bij kamertemperatuur, wat de kosten en technische complexiteit aanzienlijk vermindert.
Carlos Antón, coördinator van het project, legde uit: “We gebruiken defecten in hexagonaal boornitride als kwantumemitters. Deze genereren unieke fotonen die niet kunnen worden gesplitst of gekloond, waardoor totale beveiliging in de overdracht van informatie wordt gegarandeerd.”.
Het apparaat zal worden ontworpen om compact en toegankelijk te zijn, waarbij elektrische pulsen in plaats van lasers als bron van excitatie worden gebruikt. Dit vereenvoudigt niet alleen het ontwerp, maar maakt het ook resistenter en economischer.
Echte tests in Berlijn
Het team zal dit kwantumcommunicatiesysteem testen in het centrum van Berlijn. Berichten worden via de lucht overgedragen in individuele fotonen, waarmee de effectiviteit van het systeem in stedelijke omstandigheden wordt aangetoond. De technologie zal gebruikmaken van de Kwantum Sleuteldistributie (QKD), een methode die de onschendbaarheid van de overgedragen informatie verzekert.
De tests zullen een optische link van maximaal 750 meter omvatten, met als doel de robuustheid ervan te valideren in dynamische scenario’s zoals dichtbevolkte stedelijke gebieden. Deze aanpak kan met name nuttig zijn in natuurrampen, waar traditionele communicatie-infrastructuur vaak buiten werking zijn.
Toepassingen verder dan noodsituaties
De technologie van COMPHORT heeft aanzienlijk potentieel op gebieden zoals de beveiliging van communicaties van zelfrijdende voertuigen, drones en vliegtuigen. Het kan ook worden gebruikt in tijdelijke omgevingen, zoals veldhospitalen, waar mobiliteit en veiligheid cruciaal zijn.
“Dit kwantumsysteem vertegenwoordigt niet alleen een vooruitgang in veilige communicatie, maar benadrukt ook de aanpasbaarheid van kwantumtechnologie in uitdagende scenario’s”, benadrukte Antón.
Internationale samenwerking
Het project, dat begon in juli 2024 en loopt tot juni 2027, brengt experts van instellingen en bedrijven uit Spanje, Duitsland, Turkije en Verenigd Koninkrijk samen. Onder de samenwerkingen vallen de Technische Universität Berlin, de University of Bristol, en bedrijven zoals Nanoplus Advanced Photonics.
De eerste versie van de bron van ultra-efficiënte individuele fotonen zal klaar zijn tegen eind 2025, en dat markeert een mijlpaal in de ontwikkeling van kwantumtechnologieën voor praktische toepassingen.
Een inzet voor innovatie in Spanje
Deze prestatie versterkt de positie van Spanje als een sleutelspeler in het wereldwijde kwantumonderzoek, dankzij de steun van de Staatsagentschap voor Onderzoek en hun toewijding aan internationale samenwerkingsprojecten. COMPHORT belooft niet alleen een revolutie in de veiligheid van communicatie, maar ook het openen van nieuwe deuren in de implementatie van kwantumtechnologie in ons dagelijks leven.