Işıklı Bağlantı: Bilim İnsanları, Işıkla Görüntüleri Işınlamanın Yolunu Buldu!
Sadece Işık Kullanarak Görüntüleri Işınlamaya Büyük Bir Adım Daha Yaklaştık
Kuantum durumlarının ışınlanması, yarının bilgi otoyolunun güvenliğini sağlamada merkezi bir rol oynamayı vaat ediyor.
Kaydedilen ilerlemeye rağmen, süreç yavaş ve hantal kalmaya devam ediyor. Bu durum, bilim insanlarının tek bir çift dolanık foton kullanarak bir görüntü oluşturmak için ışık durumlarını verimli bir şekilde ışınlayabilecek yeni bir süreç kullanmasıyla değişebilir.
Güney Afrika, Almanya ve İspanya’dan gelen ekip, bu yeniliğin geleceğin güvenli ağlarının kurulmasına yardımcı olabileceğinden umutlu: Anahtar veriler iletilmezse çalınamaz.
Witwatersrand Üniversitesi’nden fizikçi Andrew Forbes, “Geleneksel olarak iletişim halindeki iki taraf, kuantum aleminde bile bilgiyi fiziksel olarak birinden diğerine gönderir” diyor.
“Şimdi, bilgiyi ışınlamak mümkün, böylece bağlantı boyunca asla fiziksel olarak seyahat etmeyecek – bir Star Trek teknolojisi gerçeğe dönüştü.”
Araştırma, ayrı parçacıkların kuantum fiziğinin mucizeleri sayesinde birbirlerine bağlı kaldıkları kuantum dolanıklık fikrine dayanıyor. Aralarında büyük bir mesafe olsa bile, bir parçacığın durumu bize diğer parçacık hakkında bir şeyler söyler.
Burada iki dolanık foton kullanıldı, ancak araştırmacılar bunlara normalden çok daha fazla bilgi yüklemeyi başardılar – dolayısıyla görüntüleri kodlama potansiyeli var. Dahası, bu ekstra bilgi bir noktadan diğerine başarılı bir şekilde ‘ışınlandı’.
Ancak bu standart anlamda bir ışınlanma değildi. Bilginin kendisi aktarılmamış olsa da (örneğin bir internet bağlantısı üzerinden olduğu gibi), dolanık parçacıklardan birindeki belirli bir özelliğin dikkatli bir şekilde ölçülmesi, diğerindeki ilgili özelliği hemen etkileyerek kuantum durumunu etkili bir şekilde iletir.
Daha sonra orijinal ölçülen parçacığın gerçek detaylarını eski moda ışınlama olmayan yolla aktararak, orijinal durum yok edilirken bu durumu yerinde kilitlemek mümkündür.
Bilgi göndermenin daha hızlı bir yolu olmasa da, başkalarının görmesini istemediğiniz herhangi bir bilgi için kullanışlı bir kuantum filigranı oluşturuyor.
Bu son deneyde araştırmacılar, yenilikçi bir algılama yönteminin bir fotonun açısal momentumu üzerinde gerekli ölçümleri nasıl sağlayabileceğini göstererek, bir kuantum durumunda ışınlanabilecek boyutların sayısını artırdı.
Forbes, “Bu protokol, temel bir bileşen dışında ışınlamanın tüm özelliklerine sahip: doğrusal olmayan dedektörü verimli hale getirmek için parlak bir lazer ışını gerektiriyor, böylece gönderici ne gönderileceğini bilebilir, ancak bilmesi gerekmez” diyor.
“Bu anlamda, tam anlamıyla ışınlanma değil, ancak doğrusal olmayan dedektör daha verimli hale getirilebilirse gelecekte olabilir.”
Burada bahsedilen “doğrusal olmayan dedektör”, hem dolaşık fotonların ekstra kapasitesini idare etmek hem de bilginin bir noktadan diğerine doğru bir şekilde iletildiğinden emin olmak için kurulumun bir diğer önemli parçasıdır.
Araştırmacılara göre bunun gelecekte kullanılabileceği bir yol, parmak izinizi bir bankaya göndermektir. Parmak izinizin uzamsal ayrıntılarını kuantum durumu şeklinde ışınlayarak, gelecekteki güvenlik önlemleri, vücudunuza göre kişiselleştirilmiş bir dijital bilgi kutusunu etkili bir şekilde kilitleyen bir anahtar oluşturabilir.
Burada söz konusu olan fizik oldukça karmaşık olsa da, artık kavram kanıtlama deneyi laboratuvarda gerçekleştirildiğine göre, kuantum ışınlama alanında daha fazla ilerleme kaydedilmesini bekleyebiliriz.
İspanya’daki Fotonik Bilimler Enstitüsü’nden (ICFO) fizikçi Adam Vallés, “Sürecin uygulanabilirliğini gösteren bu deneyin, tam bir kuantum uygulamasına doğru sınırları zorlayarak doğrusal olmayan optik topluluğunda daha fazla ilerlemeyi motive etmesini umuyoruz” diyor.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Işıklı Bağlantı: Bilim İnsanları, Işıkla Görüntüleri Işınlamanın Yolunu Buldu!
1.5 Milyar Piksellik Rekor Çözünürlükte Koşan Tavuk Nebulası Görüntülendi