Kuantum internet gerçek dünyada sınandı! Dolanıklık 62 kilometre boyunca korundu

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) önderliğinde yürütülen araştırmada, Maryland Üniversitesi ile yapılan iş birliği sonucu kuantum internet alanında şimdiye kadar gerçekleştirilen en zorlu saha testlerinden biri başarıyla tamamlandı. Bilim insanları, 62 kilometre uzunluğunda ve çoğunluğu yer üstünde bulunan sıradan fiber optik kablo üzerinden kuantum dolanıklık taşıyan fotonları iletmeyi başardı. Bu deney, kuantum internet teknolojisinin gerçek dünya koşullarında ne kadar dayanıklı olabileceğini gösteren önemli bir dönüm noktası olarak değerlendiriliyor. Araştırmanın bulguları, Optik İletişim ve Ağlar Dergisi'nde yayımlandı ve kuantum dolanıklık bilgisinin pratikte korunabilirliğine dair umut verdi.

NIST ekibi: Gürültülü ortamda rekor mesafe aşıldı

Kuantum internetin temelini oluşturan dolanıklık fenomeni, iki parçacığın mesafeden bağımsız olarak birbirine bağlı kalmasını sağlıyor. Ancak, laboratuvar dışındaki koşullarda bu hassas kuantum durumlarının korunması ciddi bir zorluk oluşturuyor. NIST'ten fizikçi Yicheng Shi, bu deneyi "kuantum ağ sistemlerinin stres testi" olarak nitelendirdi. Deneyde kullanılan fiber optik kablolar, yer altı yerine sokak kenarındaki direkler arasında uzanıyor ve rüzgar, sıcaklık değişimleri, trafik ve çevresel titreşimler gibi pek çok dış etkene maruz kalıyor. Bu koşullarda klasik internet verileri etkilenmezken, kuantum verileri için durum farklı. Fotonların polarizasyonu ve dolanıklık bilgisi, çevresel faktörler nedeniyle kolayca bozulabiliyor. Araştırmacılar, bu zorlu ortamda dahi dolanıklık taşıyan fotonları başarıyla ileterek kuantum internetin dayanıklılığını ortaya koydu.

Fiber optikte kuantum dolanıklık için yeni yöntemler geliştirildi

Deney sırasında ortaya çıkan parazit sorununu aşmak için ekip, referans noktası olarak lazer ışık sinyali kullandı. Lazer ışığının bükülme miktarı hesaplanarak, dolanık fotonlara gerekli düzeltmeler uygulandı. Bu işlem, toplam sürenin yalnızca yüzde 7,2'sini alırken, kalan sürede stabilize edilmiş kuantum bilgisi iletildi. NIST'ten fizikçi Oliver Slattery, kullanılan fiber hattını "mümkün olan en kötü bağlantılardan biri" olarak tanımladı. Buna rağmen, ekip aktif stabilizasyon teknikleriyle polarizasyon dolanıklığının kararlı bir şekilde aktarılabileceğini gösterdi. Bu yöntem, gelecekteki kuantum ağlarının gerçek dünya koşullarında yaygınlaşması için önemli bir adım olarak görülüyor.

Kuantum internetin potansiyeli ve gelecek adımlar

Kuantum internet, iletişim güvenliğinden bilimsel araştırmalara kadar pek çok alanda devrim niteliğinde yenilikler sunma potansiyeline sahip. Araştırmacılar, saniyede 200 ile 1.500 arasında dolanık foton iletimi sağladı. Bu hız, mevcut teknolojiler için tatmin edici olsa da, küresel çapta kuantum internet altyapısı için daha da geliştirilmesi gerekiyor. Ekip, donanım iyileştirmeleri ve yazılım algoritmalarının daha verimli hale getirilmesiyle, iletim hızlarının ve güvenilirliğin artırılabileceğine dikkat çekti. Ayrıca, kuantum internet sayesinde dünya üzerindeki uzak noktalar arasında veri güvenliği üst seviyeye çıkacak ve yeni nesil teleskoplar gibi araştırma araçları geliştirilebilecek.