Bilim insanları, internet trafiği yoğunluğunun ortasında 30 kilometreyi aşan fiber optik kablo üzerinden bir kuantum durumunu başarıyla ışınlayarak, daha önce imkansız görünen bir başarıya imza attı. Bu gelişme, kuantum bilgisayar ağları, gelişmiş şifreleme ve güçlü yeni algılama yöntemlerine giden yolda dev bir adım olarak öne çıkıyor.
Elbette bu teknoloji henüz sizi sabah trafiğini atlatmak için ışınlamanıza veya en sevdiğiniz kedi videolarını daha hızlı indirmenize yaramayacak. Ancak mevcut altyapı üzerinden kuantum durumlarını ışınlama kabiliyeti, geleceğin kuantum teknolojileri için büyük önem taşıyor.
Araştırmayı yöneten bilim insanlarından biri, bu başarının son derece heyecan verici olduğunu ve daha önce kimsenin mümkün olabileceğini düşünmediğini belirtti. Yapılan çalışma, bir sonraki nesil kuantum ve klasik ağların tek bir fiber optik altyapısını paylaşmasının önünü açıyor ve kuantum iletişimini bir üst seviyeye taşıyor.
Kuantum ışınlanma, bir konumdaki kuantum durumunun, o kuantum durumunu yok ederek, başka bir konumdaki benzer bir nesne üzerinde aynı olasılık dengesini zorlamasıyla gerçekleşiyor. Her ne kadar iki nesnenin ölçümü kaderlerini anında belirlese de, kuantum kimliklerinin dolanıklık süreci hala uzayda noktalar arasında tek bir bilgi dalgasının gönderilmesini gerektiriyor.
Bir nesnenin kuantum durumu, yaratıldıktan kısa bir süre sonra gerçekliğe dönüşme riski taşıyan, olasılıkların belirsiz bir yelpazesidir. Elektromanyetik radyasyon dalgaları ve hareketli parçacıkların termal etkileşimi, kuantum anlamını hızla bozulmaya uğratır. Kuantum durumlarını bilgisayarlar içinde korumak bir şeydir, ancak banka işlemlerinin, kedi videolarının ve metin mesajlarının yoğun olduğu optik fiberler üzerinden tek bir foton göndermek ve kuantum durumunu korumak çok daha zorlu bir iştir.
Araştırma ekibi, tek fotonun değerli durumunu, saniyede 400 gigabitlik internet trafiğine karşı korumak için, fotonun kanalını sınırlayan ve diğer dalgalarla karışma olasılığını azaltan çeşitli teknikler uyguladı. Bilim insanları, ışığın nasıl dağıldığını dikkatlice inceleyerek, fotonlarını bu dağılma mekanizmasının en aza indirildiği bir noktaya yerleştirdiklerini belirtiyor.
Böylece, klasik kanalların eş zamanlı olarak mevcut olmasına rağmen, kuantum iletişimi herhangi bir parazit olmadan gerçekleştirilebildi. Daha önceki araştırmalar, simülasyonlarda kuantum bilgiyi klasik veri akışlarıyla birlikte iletmeyi başarmıştı, ancak bu ekip, gerçek bir internet akışının yanında bir kuantum durumunu ışınlayan ilk grup oldu.
Her test, kuantum internetin kaçınılmaz olduğuna dair daha fazla kanıt sunuyor ve bilgisayar mühendislerine, interneti yeniden icat etmek zorunda kalmadan, dünyamızı ölçme, izleme, şifreleme ve hesaplama konusunda yepyeni araçlar sunuyor.
Kuantum ışınlanmanın, coğrafi olarak uzak düğümler arasında güvenli bir şekilde kuantum bağlantısı sağlama potansiyeline sahip olduğu vurgulanıyor. Ancak birçok kişi uzun süredir, ışık parçacıklarını göndermek için özel altyapılar inşa edileceğini varsaymıyordu. Eğer dalga boyları doğru seçilirse, yeni altyapılar inşa etmeye gerek kalmayacak; klasik ve kuantum iletişimleri bir arada var olabilecek.
