Kuantum internetin sınırları zorlandı! Fotonlar veri fırtınasında hayatta kaldı

Kuantum internetin geleceğini şekillendirecek kritik bir deney, ABD'nin Evanston ve Chicago şehirleri arasında, gerçek internet trafiğinin aktığı bir fiber optik kablo üzerinde gerçekleştirildi. Northwestern Üniversitesi'nden bilim insanları, kuantum bilgisinin kırılgan yapısına rağmen, klasik veri akışıyla birlikte tekil fotonları aynı fiber üzerinden göndermeyi başardı. Deney sırasında, dolanık foton çiftlerinden biri Evanston'da bırakılırken, diğeri 24 kilometrelik bir mesafede, Chicago şehir merkezindeki bir iletişim merkezine ulaştırıldı. Bu süreçte fotonlar, milyonlarca gigabitlik yoğun veriyle aynı anda yol aldı ve kuantum dolanıklığı yüzde 94'ten fazla sadakatle korundu. Elde edilen sonuçlar, kuantum internetin yalnızca laboratuvar ortamlarında değil, gerçek dünya koşullarında da çalışabileceğini göstererek, iletişim teknolojilerinde devrim niteliğinde bir adım atıldığını ortaya koydu.

Northwestern ekibi: Kuantum sinyali ticari ağda test etti

Northwestern Üniversitesi'nin McCormick Mühendislik Okulu'nda görevli Profesör Prem Kumar ve ekibi, kuantum iletişimin sınırlarını zorlayan bu deneyde, fotonların klasik veri trafiğiyle dolu bir ağda yolculuk edebilmesini sağladı. Araştırmada, fiber optik kabloda 800 gigabit/saniye hızında iki ayrı veri kanalı aktif olarak kullanıldı ve toplamda 36 terabit/saniyeye kadar klasik veri iletim kapasitesine ulaşıldı. Bu, yaklaşık 20 milyon YouTube videosunun aynı anda aktarılmasına eşdeğer bir trafik anlamına geliyor. Ekip, kuantum sinyallerini klasik trafiğin yoğun olduğu C-bandı yerine, daha sessiz olan O-bandı spektrumuna yönlendirerek gürültüyü minimize etti. Ayrıca, trilyonda bir saniye hassasiyetle çalışan White Rabbit zamanlama sistemiyle iki şehirdeki saatler senkronize edildi ve dolanık foton çiftlerinin eşleşmesi sağlandı. Tüm bu karmaşık süreçler, kuantum internetin mevcut altyapı üzerinde hayata geçirilebileceği yönünde güçlü bir kanıt sundu.

Yoğun veri trafiğinde bile dolanıklık bozulmadı

Deneyin en dikkat çekici noktalarından biri, kuantum dolanıklığının yoğun klasik veri trafiği altında bile bozulmadan korunabilmesiydi. Araştırmacılar, fiber optik hattın tam kapasiteyle çalıştığı anlarda bile, dolanık fotonların sadakat oranının yüzde 94'ün üzerinde kaldığını tespit etti. Hatta, ağ trafiği tamamen devre dışı bırakıldığında yapılan testlerde de benzer sadakat oranları elde edildi. Bu durum, klasik veri akışının kuantum sinyallerine neredeyse hiç zarar vermediğini gösterdi. Elde edilen küçük kusurların ise, fiber optik kablodan ziyade foton kaynağı ve deney ekipmanından kaynaklandığı belirtildi. Bu bulgular, kuantum internetin mevcut ticari fiber altyapısı üzerinden yaygınlaştırılabileceğine dair umutları artırdı. Bilim insanları, bir sonraki aşamada daha uzun mesafelerde ve farklı şehirlerde benzer deneyler yapmayı planlıyor.

Kuantum internetin gerçek dünyaya entegrasyonu hızlandı

Bu deney, kuantum internetin laboratuvar sınırları dışına çıkmasını sağlayan önemli bir kilometre taşı olarak değerlendiriliyor. Daha önceki benzer çalışmalar genellikle kontrollü laboratuvar ortamlarında, dış etkenlerden izole edilmiş kablolar üzerinde gerçekleştirilmişti. Ancak bu kez, gerçek bir şehir altyapısında, ticari veri trafiğiyle birlikte fotonlar başarıyla taşındı. Araştırmacılar, kuantum sinyallerinin klasik trafiğin yoğun olduğu ortamlarda da güvenli ve sağlam biçimde iletilebileceğini gösterdi. Ayrıca, O-bandı spektrumunun kullanılması ve hassas zamanlama sistemleriyle yapılan senkronizasyon, gelecekte kuantum internetin daha uzun mesafelerde ve daha karmaşık ağlarda uygulanmasının önünü açtı. Önümüzdeki süreçte, ekip daha uzun fiber hatlarda kuantum teleportasyonu denemeyi ve iletişimi daha da güvenli hale getirmeyi hedefliyor.