Stel je voor dat je een belangrijk document wilt kopiëren, maar op het moment dat je de printer aanzet, lost het origineel op in rook. Dit is decennialang de frustrerende realiteit geweest in de kwantumwereld: informatie kopiëren was simpelweg fysiek onmogelijk. Maar een recent experiment met een IBM-processor laat zien dat we er al die tijd naast zaten door een slimme mazen in de wet.

De blokkade die alles tegenhield

In mijn tijd dat ik technologie volg, was de 'no-cloning theorem' uit de jaren 80 een soort heilige graal. Het idee was simpel: zodra je kwantuminformatie (qubits) probeert te meten om ze te kopiëren, vernietig je ze. Dit maakte veilig internet mogelijk, maar back-ups maken? Vergeet het maar.

Onderzoekers van de University of Waterloo vonden echter een achterdeurtje terwijl ze eigenlijk aan iets heel anders werkten: kwantum-wifi. Ze ontdekten dat ruis in het signaal niet alleen een probleem is, maar ook een oplossing kan zijn.

De truc die alles verandert: Versleuteld kopiëren

Het geheim zit hem in wat Achim Kempf 'encrypted cloning' noemt. Het werkt eigenlijk als volgt:

  • Je maakt honderden kopieën van de informatie.
  • Elke kopie is echter onleesbaar door opzettelijke kwantumruis.
  • Alleen met één specifieke, eenmalige sleutel kun je de data weer herstellen.

Het mooie aan deze nuance? Het schendt de natuurwetten niet direct. Er is namelijk nog steeds maar één leesbare versie tegelijk mogelijk, ook al liggen er duizenden kopieën klaar in de digitale kluis.

Zoals een digitale back-up in de cloud

Denk aan hoe wij in Nederland onze bestanden op Dropbox of Google Drive zetten. Je data wordt op verschillende fysieke servers opgeslagen voor het geval er ergens een storing is. Tot nu toe dachten we dat dit voor de kwantumcomputer van de toekomst onmogelijk zou zijn. Maar er is een nuance: we kunnen nu eindelijk redundantie creëren.

Wat dit betekent voor jouw toekomstige pc

Tijdens tests op de IBM Heron-processor (met 156 qubits) bleek dat de onderzoekers zelfs meer dan 1000 kopieën konden maken voordat het systeem vastliep. Dit is een enorme doorbraak voor kwantum-cloudopslag.

Het praktische voordeel voor de nabije toekomst:
  • Foutcorrectie: Kwantumcomputers zijn extreem gevoelig. Met deze kopieën kunnen we fouten herstellen zonder de berekening te stoppen.
  • Veilige dataverspreiding: Informatie kan naar meerdere ontvangers worden gestuurd, waarbij alleen de rechtmatige bezitter van de sleutel de data kan 'uitpakken'.

Hoewel critici zeggen dat dit geen 'echt' kopiëren is maar meer een slimme manier van verspreiden, is het resultaat hetzelfde: je raakt je data niet meer kwijt als er één qubit omvalt.

Zou jij je meest gevoelige data durven toevertrouwen aan een systeem dat gebaseerd is op natuurkundige 'trucs', of vertrouw je liever op de ouderwetse encryptie die we nu gebruiken? Ik ben benieuwd naar jullie visie in de reacties.