Naar een wereldwijd quantuminternet via de ruimte
Naar verwachting zal quantumcomputing de oplossing leveren voor enkele van de grootste uitdagingen van deze tijd. Van voorspellende analyse tot materiaalontwerp, van de ontwikkeling van geneesmiddelen tot de verwerking van enorme datasets. Maar het bouwen van een voldoende krachtige quantumcomputer is een enorme uitdaging. Een veelbelovende oplossing is om de capaciteit van kleinere quantumcomputers te combineren door ze met elkaar te verbinden via een netwerk waarin quantuminformatie wordt gedeeld. TNO heeft een ambitieuze roadmap opgesteld om zo’n wereldwijd quantuminternet mogelijk te maken – en hiervoor zijn hoogstwaarschijnlijk satellieten in de ruimte nodig.
“Door TNO’s expertise op het gebied van free-space optics (FSO), klassieke netwerken en quantumtechnologie te combineren, kunnen we de ruimtetechnologie ontwikkelen die een constellatie van quantum-satellieten mogelijk maakt. Daar zijn we van overtuigd.”
De puntjes met elkaar verbinden
Voor quantuminternet is afstand een probleem. Twee quantumcomputers op meer dan 100 km afstand met elkaar verbinden lukt niet met klassieke glasvezels. Het signaalverlies in de vezel wordt dan te groot en zonder quantumrepeater kan de quantuminformatie niet worden gedeeld. Daarom komen satellieten steeds meer in beeld als een betere oplossing. Over lange afstanden kan quantuminformatie beter doorgegeven worden via de lege ruimte dan door vezels. Maar wanneer is een glasvezelnetwerk, met of zonder quantumrepeaters, beter voor quantumcommunicatie? En wanneer moet er worden overgeschakeld op satellieten?
En hoe ziet een efficiënt en flexibel quantumnetwerk eruit waarin componenten op de grond en in de ruimte worden gecombineerd? Welke afwegingen moeten er worden gemaakt tussen communicatieverbindingen in de ruimte en op de grond, zodat quantumtechnologie haar volledige potentieel kan waarmaken? Stuk voor stuk vragen die op een antwoord wachten.
Een grote uitdaging, een collectieve oplossing
Een dergelijke uitdaging kun je het beste samen aangaan. TNO is dan ook actief op zoek naar technologische, wetenschappelijke, commerciële en overheidspartners die samen een oplossing willen vinden. Een gezamenlijke aanpak zorgt voor betere resultaten en bevordert vanzelfsprekend de acceptatie van de conclusies. Dat is de sleutel tot succes, juist omdat het quantuminternet wereldomspannend moet worden.
Quantum internet enabled by space
TNO collega’s hebben een paper gepubliceerd over de mogelijkheid om quantuminternet via de ruimte mogelijk te maken.
Een ambitieus plan
TNO is niet alleen bezig met het bepalen van de meest veelbelovende grond/ruimte-architectuur voor een wereldwijd quantuminternet, maar werkt inmiddels ook aan de technische bouwstenen die voor zo’n netwerk nodig zijn. We brengen de technologie tot wasdom, maken haar geschikt voor gebruik in de ruimte en testen de integratie van verschillende componenten onder laboratorium- en praktijkomstandigheden.
In september 2023 heeft TNO een eerste samenwerkingsverband aangekondigd op dit terrein, maar we zijn ook actief op zoek naar meer samenwerkingen om sneller vooruitgang te boeken en verder te komen met deze bouwstenen. Wil je vooroplopen in de ontwikkeling van het wereldwijde quantuminternet? Neem dan vandaag nog contact met ons op om te ontdekken hoe je deel kunt uitmaken van deze revolutionaire ontwikkelingen.
Wat TNO in huis heeft op het gebied van quantumcommunicatie
TNO ondersteunt grote bedrijven en kleine start-ups die zich bezighouden met quantumcommunicatie. Wij bieden:
- Testfaciliteiten voor quantum communicatie: een volledig uitgerust quantumcommunicatie-laboratorium en voorzieningen voor het testen van systemen via free-space quantumcommunicatieverbindingen van 150 m en 2,5 km;
- Ontwerp, ontwikkeling en prototypen van nieuwe kwantumapparaten zoals bulkkristallen en fotonisch geïntegreerde circuit-gebaseerde bronnen van verstrengelde fotonen;
- Ontwerp, ontwikkeling en prototypen van FSO-systemen voor kwantum- (en klassieke) communicatie;
- Schattingen van veilige sleutelsnelheden en extractie van veilige sleutels voor kwantumsleuteldistributiesystemen (QKD);
- Karakterisering van quantum communicatieapparaten (bv. fotonbronnen);
onderzoek naar quantumgeheugens; - Diepgaande technische expertise op het gebied van quantum- en satelliettechnologie;
- Toegang tot vakgenoten, netwerkmogelijkheden, matchmaking.
Nu al actief, in samenwerking met anderen
TNO maakt deel uit van vele samenwerkingsverbanden op quantumgebied binnen en buiten Nederland. Onze deskundigen spelen nu al een belangrijke rol in het vormgeven van de ontwikkeling en toepassing van quantumtechnologieën:
Samen met de Technische Universiteit Delft hebben we QuTech opgericht, een missiegedreven onderzoeksinstituut voor quantumcomputing en quantuminternet.
We bepalen de koers en hebben een senior adviserende rol in Quantum Delta NL, het Nederlandse nationale groeifonds voor quantumtechnologie.
Samen met onze partners hebben we Quantum Inspire gelanceerd, het eerste Europese open access (cloud) quantumcomputingplatform.
We coördineren het Europese netwerk Qu-Test voor het testen en valideren van kwantumapparaten voor industrieel gebruik.
Wij zijn voorzitter van het gezamenlijke technisch comité voor normalisatie JTC22 van het Europees Comité voor Normalisatie (CEN) en het Europees Comité voor elektrotechnische normalisatie (Cenelec), ter definiëring van quantumnormen voor een snellere acceptatie van de technologie.
TNO, het Institute of Communication and Computer Systems (ICCS) en een consortium van andere Europese partners hebben hun krachten gebundeld in het LaiQa-project.
Neem contact met ons op
-
Kees Buijsrogge
Functie:Director Space & Scientific InstrumentationBij mij kun je terecht om te bespreken hoe je kunt aansluiten bij de langetermijnroadmap van TNO voor ruimtevaart & wetenschappelijke instrumentatie. Als directeur ben ik verantwoordelijk voor de strategische visie van de unit en zie ik erop toe dat de doelstellingen van de unit aansluiten bij de behoeften van de samenleving én bij de doelen van TNO.
Daarnaast breng ik internationale stakeholders en overheden in contact met het Nederlandse hightech-ecosysteem op dit terrein.
-
Standplaats:Delft - Stieltjesweg
-
E-mail:E-mail Kees
-
-
Gustavo Castro do Amaral
Functie:Quantum scientist at TNO-
Standplaats:Delft - Stieltjesweg
-
E-mail:E-mail Gustavo
-
-
Bob Dirks
Functie:Senior Systems Architect“Ik wil quantumtechnologie de ruimte in krijgen”. Bob Dirks wilde altijd astronaut worden. Als systems architect in quantum-, optische, en ruimtevaarttechniek bij TNO komt hij dicht bij zijn jongensdroom.
-
Standplaats:Delft - Stieltjesweg
-
E-mail:E-mail Bob
-
-
Charlotte Postma
Functie:Market Strategist - SpaceBij mij kun je terecht als je wilt samenwerken met TNO om kennis en technologie te ontwikkelen op het gebied van ‘space situational awareness’ en quantum-lasersatellietcommunicatie. Met makers van optische satellieten bespreek ik graag wat TNO te bieden heeft als het gaat om state-of-the-art kalibratie van instrumenten.
-
Standplaats:Delft - Stieltjesweg
-
E-mail:E-mail Charlotte
-
Laat je verder inspireren
Eerste Nederlandse hybride quantumkanaal voor veilige communicatie succesvol tot stand gebracht
TNO’s lasercommunicatieterminal behaalt prestigieuze overwinning bij EARTO Innovation Awards
TNO legt met Qu-STAR basis voor quantuminternet via de ruimte
AAC Clyde Space brengt TNO’s laserterminal voor satellietcommunicatie op de markt
Nederlands satellietinstrument verstuurt voor het eerst data via laser naar aarde
