Kuantum İnternet Gerçeğe Dönüşüyor: Bir Sinyal Onlarca Kilometre İletildi
ABD, Çin ve Hollanda’dan üç ayrı araştırma grubu, gerçek bir kentsel fiber optik kablo üzerinden veri iletimi gerçekleştirerek kuantum internetin bir prototipini ortaya koydu.
Deneylerde nesneler arasında onlarca kilometre mesafe bulunuyor. Bu deneyler kuantum internete doğru atılmış önemli bir adımdır.
Kuantum internetin gerçekten çalışabilmesi için sinyalin mevcut ağlar üzerinden iletilmesi gerekiyor. Ve işe yarıyor gibi görünüyor. Şimdilik sadece onlarca kilometre, ancak mesafe hızla artacak.
Kuantum internet, herhangi iki kullanıcının hacklenmesi neredeyse imkansız olan bir bağlantı kurmasına olanak tanıyacaktır. Ancak bu faydalardan yalnızca biri.
Kuantum internet, tek tek kuantum bilgisayarların büyük ve güçlü bir makineye bağlanmasına, yüzlerce kilometre ötedeki sanal bir ayna ile optik teleskoplar inşa edilmesine ve çok daha fazlasına olanak tanıyacak.
Kuantum internet nasıl inşa edilir?
Kuantum interneti kurmak için gerekli teknik adımların birçoğu geçtiğimiz on yıl içinde laboratuvarlarda gösterildi. Araştırmacılar, yeryüzünde ya da yeryüzünde ve uzayda farklı konumlarda bulunan ve birbirlerini doğrudan gören lazerler kullanarak dolaşık fotonlar oluşturabileceklerini gösterdiler.
Ancak Hollanda’daki deneyi yöneten fizikçi Ronald Hanson, laboratuvardan çıkıp normal bir şehir ortamına girmenin büyük bir fark yarattığını söylüyor.
Araştırmacılar gerçek bir büyük ölçekli ağ kurmak için mevcut fiber optiklerin kullanılması gerektiği konusunda hemfikir. Sorun, kuantum bilgisinin son derece kırılgan olması ve kopyalanamaması.
Bu bilgi, alınabilen, yükseltilebilen ve daha fazla iletilebilen lazer darbeleriyle değil, tek tek fotonlarla taşınır. Ve gerçek ağlar üzerinden iletilen herhangi bir sinyal kaçınılmaz olarak kaybolur.
Bu da fotonların dolanıklığını birkaç on kilometrelik bir mesafeyle sınırlar. Daha uzakta sinyal dağılır. Fizikçi Tracy Northup, “Ayrıca gün içindeki sıcaklık değişimlerinden ve hatta fiber optik yer üstündeyse rüzgardan bile etkilenirler. Bu yüzden gerçek bir şehirde dolanıklık yaratmak zor” diyor.
Kuantum amplifikatör
Üç gösterimin her birinde bir kubiti (foton ya da atom gibi fiziksel bir sistem) depolamak için farklı türde bir “kuantum bellek” cihazı kullanıldı; bu sistem “1”, “0” ya da ikisinin “kuantum süperpozisyonu” gibi olası durumlardan birinde olabilir.
Ancak asıl sorun durumun nasıl korunacağı değil – fizikçiler bunu nasıl yapacaklarını çoktan öğrendiler – bu durumun gerçek ağlar üzerinden zayıflama olmadan nasıl iletileceğidir.
Çinli fizikçi Pan Jian-Wei, mevcut hızda, on yılın sonuna kadar ekibinin sinyali yükseltmek için yaklaşık on ara düğüm kullanarak 1.000 kilometreden fazla optik fiberde dolanıklık yaratabileceğini hesapladı.
Bilim insanları bu prosedüre “dolaşıklık değiştirme” adını veriyorlar. Biliminsanları ilk başta bu tür bir iletişimin çok yavaş olacağını belirtiyorlar: amplifikatör saniyede bir dolaşıklık yaratacak.
Ama şimdi asıl önemli olan hız değil. Böyle bir kuantum amplifikatörü için temel bir çözüme ihtiyacımız var.
Hanson, “Laboratuvardan sahaya gerçekten bir adım attık,” diyor. “Bu henüz ticari olarak kullanışlı bir ağ olduğu anlamına gelmiyor ama doğru yönde atılmış büyük bir adım.”
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kuantum İnternet Gerçeğe Dönüşüyor: Bir Sinyal Onlarca Kilometre İletildi
CRISPR Yapımı Mutfak: Genetik Mühendisliği Yediklerimizi Nasıl Değiştiriyor?