Die 10 bit lijkt weinig, maar behoort tot de hoogste waardes ooit gehaald én is flink meer dan voor mogelijk werd gehouden, vertelt UT-professor Pepijn Pinkse (Complex Photonic Systems). ‘Initieel dacht ik dat een foton maximaal 1 bit aan informatie zou kunnen bevatten.’
Alfabet
Pinkse en collega-onderzoekers wilden kijken of er meer informatie in een foton kan zitten. Ze associeerden een foton met een symbool uit een heel groot alfabet. Dat foton stuurden ze vervolgens een volledig ‘zwart veld’ in, bestaande uit ruim negenduizend symbolen, op hun beurt gerepresenteerd door groepen van pixels. Door dat tafereel vast te leggen met een uiterst gevoelige camera, constateerden ze dat een foton op deze manier ruim 10 bit aan informatie kan bevatten.
Universum
‘Hoe meer symbolen je gebruikt, hoe meer informatie je in een foton kunt stoppen’, legt Pinkse uit. Hij zet de prestatie meteen in perspectief: ‘In theorie kun je 270 bit met een foton versturen, maar dan zou je net zoveel symbolen nodig hebben als het universum uit atomen bestaat. We kunnen tot meer dan 10 bit komen, maar snel zal het dus zeker niet gaan.’
Veilige communicatie
Volgens Pinkse kun je de vinding toepassen om communicatieprotocollen sneller en veiliger te maken, bijvoorbeeld in de communicatie tussen kwantumcomputers. ‘Door informatie uit fotonen niet op één plek op te slaan, maar zoals nu over negenduizend symbolen te verspreiden, zijn er mogelijkheden om in de toekomst kwantumveilige communicatie nog zekerder te maken. Dat zijn we nu aan het onderzoeken.’
