Mühendisler mevcut fiber optik kablolar üzerinden kuantum iletişimini mümkün kılıyor

[™ Admin]

Mühendisler mevcut fiber optik kablolar üzerinden kuantum iletişimini mümkün kılıyor

Yeni araştırma, kuantum ışınlama kullanılarak belirli dalga boylarında klasik bir ağ ile paralel olarak veri iletimi yapılabileceğini gösteriyor

Northwestern Üniversitesi'ndeki mühendisler, klasik sinyallerden minimum düzeyde parazitle belirli dalga boylarını belirleyerek klasik kanallarla paralel olarak kuantum iletişimini başarıyla başardılar.

Bu çığır açan buluş, mevcut altyapıyı kullanarak ve kuantum verilerini klasik verilerle birlikte göndererek kuantum iletişiminin temelini attı. Araştırmacılar, 400 Gbps klasik trafik taşıyan 30,2 km'lik bir fiber optik kablo üzerinden kuantum ışınlanmasını başardılar.

Kuantum hesaplama, günümüzde çok popüler görünüyor. Google, yeni kuantum çipinin, klasik bilgisayarların normalde yapacağı sorunları hızla çözebileceğini iddia ediyor ve ben de bunun 10 milyar yıl sürdüğünü söylüyorum; bu, 10 ve ardından 24 sıfır demektir. Kuantum dolanıklığı, iki parçacığın birbirine bağlandığı ve kuantum durumlarının (spin, polarizasyon, enerji seviyeleri, vb.) fiziksel mesafeden bağımsız olarak bağlı olduğu bir olgudur.

Bir parçacığın durumu ölçülürken, dolanıklık çöker ve diğer parçacığın ilişkili durumu ortaya çıkar. Ancak bu, iletişimsizlik teoremiyle uyumlu olarak FTL (Işıktan Hızlı) iletişimine izin vermez.

Kuantum ışınlanması devreye girer. Bu kavram, İnternet gibi klasik bir kanalla dolaşıklığı birleştirir ve bu araştırmanın omurgasını oluşturur. Bir parçacığın kuantum durumunu başka bir yerde bulunan bir başkasına aktarır.

Araştırma makalesinin yazarlarından biri olan Jordan Thomas, kuantum ışınlanmasının özünü vurguladı; "Biri kuantum durumu taşıyan ve diğeri başka bir fotonla dolaşık olan iki foton üzerinde yıkıcı bir ölçüm gerçekleştirerek, kuantum durumu çok uzakta olabilen kalan fotona aktarılır." Burada anlaşılması gereken önemli bir nokta, fotonların fiziksel olarak iletilmediğidir. Bunun yerine, kuantum durumları içinde kodlanan bilgi gönderilir.

Kuantum ışınlanması kullanan dünya çapındaki bir ağdaki temel endişe uyumluluktur; kuantum iletişimi klasik kanallar üzerinden çalışacak mı? Bir fiber optik kabloda eş zamanlı olarak gönderilen milyarlarca foton arasında girişim olasılığı son derece yüksektir.

Araştırma, klasik fotonların yoğunluğunun daha düşük olduğu belirli dalga boylarını keşfetti ve bu dalga boylarını kuantum ışınlanmasındaki fotonlar için uygun hale getirdi. Bell durumu ölçümü veya basitçe durum ölçümü, kablonun orta noktasında gerçekleştirilir. Gürültüyü ve girişimi azaltmak için diğer yöntemlerle birleştirildiğinde, bu yöntem kuantum iletişiminin yanı sıra potansiyel olarak birden fazla TB/s klasik veriyi destekleyebilir.

Kuantum iletişiminin ana akıma girmesi yıllar veya on yıllar alabilirken, araştırma ekibinin başkanı Prem Kumar geleceğe dair büyük umutlara sahip. Mevcut yol haritasına göre, bir yerine iki çift dolaşık foton kullanmak ve bu deneyi gerçek dünyadaki optik fiber ağlarına ölçeklendirmek bir sonraki önemli kilometre taşlarıdır.

Kaynak: tom's hardware