Kuantum ağlarında çığır açan gelişme! Bilgi artık kilometrelerce güvenle taşınacak

Kuantum internet teknolojisinde uzun süredir karşılaşılan en büyük engellerden biri, güvenli ve uzun mesafeli iletişimi mümkün kılacak kuantum rölelerinin eksikliğiydi. Bilim insanları, bu kritik soruna çözüm bulmak için yıllardır yoğun çalışmalar yürütüyordu. Sonunda, yapılan son deneylerle birlikte, ilk gerçek kuantum rölesinin başarıyla test edilmesiyle kuantum internetin önündeki en büyük engellerden biri ortadan kaldırıldı. Bu gelişme, kuantum iletişimde güvenlik ve mesafe sorunlarının aşılması yolunda önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor.

Kuantum iletişimde yeni bir çağ: röleler ve teleportasyon

Kuantum internetin temelinde, klasik veri iletiminden farklı olarak tamamen ışık tabanlı bir iletişim sistemi yatıyor. Elektrik sinyalleri yerine, gönderici ve alıcı arasında kırılması imkânsız bir gizli anahtar oluşturmak için birbirine bağlı foton çiftleri kullanılıyor. Bu yöntem, dinleme girişimlerini neredeyse olanaksız kılıyor; çünkü sinyali kesmeye yönelik herhangi bir müdahale, anında kuantum bilgisini yok ediyor. Ancak, kuantum iletişiminin yaygınlaşmasının önündeki en büyük engel, uzun mesafelerde kuantum bilgisinin korunamamasıydı. Klasik fiber optik ağlarda sinyaller tekrarlayıcılarla güçlendirilebilse de, kuantum dünyasında fotonlar yok edilmeden kopyalanamıyor veya güçlendirilemiyor. İşte bu noktada kuantum röleleri ve teleportasyon teknolojisi devreye giriyor. Araştırmacıların geliştirdiği yeni yöntem sayesinde, bir fotonun taşıdığı bilgi, orijinal fotona dokunulmadan başka bir fotona aktarılabiliyor. Bu sayede, kuantum iletişimde mesafe sorunu büyük ölçüde aşılmış oluyor.

270 metrelik mesafede ilk başarılı kuantum teleportasyonu

Son yıllarda yapılan teleportasyon deneyleri, genellikle aynı kaynaktan üretilen fotonlar arasında gerçekleştiriliyordu. Bu durum, birden fazla ağ düğümünü birbirine bağlamayı ve büyük ölçekli kuantum sistemleri kurmayı imkânsız hale getiriyordu. Ancak, son deneylerde araştırmacılar, ilk kez farklı kuantum noktalarından yayılan fotonlar arasında başarılı bir teleportasyon gerçekleştirdi. Deneyde, bir kuantum noktasından yayılan tek bir fotonun polarizasyon durumu, aynı kampüste bulunan ve 270 metre uzaklıktaki başka bir kuantum noktasında üretilen bir fotona başarıyla aktarıldı. Ekip, bu başarıya ulaşmak için üç foton kullandı: İkisi bir kuantum noktasında üretilmiş ve birbirine bağlıydı, üçüncü foton ise tamamen farklı bir kaynaktan geliyordu ve teleportasyon için gerekli kuantum bilgisini taşıyordu. Bu foton, yarı yansıtıcı bir ayna aracılığıyla bağlı fotonlardan biriyle etkileşime sokuldu. Müdahale sonrası, iki foton ayırt edilemez hale geldi ve polarizasyonlarının ölçülmesiyle bilgi, yüzlerce metre uzaktaki diğer bağlı fotona "teleport" edildi.