Kuantum teknolojisinde çığır açan gelişme: İnternet hızı 10 kat artabilir
Araştırmacılar "tuhaf" sürecin hiç olmadığı kadar uzun bir mesafeden gerçekleşebileceğini göstermeyi başardı
Bilim insanları, daha önce hiç olmadığı kadar büyük uzaklıktaki iki "kuantum belleği" dolanık hale getirmeyi başardı. Yeni ilerleme gelecekte internetin işleyişini (kökten) değiştirebilir.
Keşif henüz çok erken bir aşamada olsa da kuantum internete yönelik önemli bir adım olabilir. Araştırmacılar keşfin uzak mesafe dolanıklığı geliştirerek çok sayıda düğüm (bilgisayar ağları için gerekli olan bağlantı noktaları) içeren bir ağ kurmayı mümkün kılmasını umuyor.
Bilim insanları, verileri büyük oranda artırılmış hız ve güvenlikle iletmek için, kuantum dünyasının sıradışı davranışlarını kullanan yeni bir ağ türü oluşturarak bir kuantum internet geliştirmeyi uzun süredir istiyor.
Kuantum bilgisayar ağları, mevcut internetle benzer bir fikre sahip, ayrıca yüksek miktardaki veriyi uzak mesafelere taşımayı hedefliyor. Ancak kuantum bitleri (kubit) kuantum işlemciler arasında kullanmak mevcut internetin sahip olmadığı yeni olanaklar doğurabilir.
Ancak bunu gerçekleştirmek için dolanık parçacıkların veriyi iletebilmesi gerekiyor. Dolanıklık ismi verilen "tuhaf" fenomen uzak mesafedeki parçacıkların bilindik yollarla hiçbir etkileşime girmeden birbirlerini etkileyebilmesi anlamına geliyor. Son yıllarda araştırmacılar dolanık parçacıkları kablolar veya uydular aracılığıyla ileterek bunu gerçekleştirme yönünde pek çok ilerleme kaydetti ancak hepsi mesafe açısından kısıtlı kaldı.
Kuantum iletim uzak mesafelerde kullanıldığında, dağıtım genellikle başarılı olmuyordu çünkü iletilenler kayboluyordu ve güvenilir bir iletişime imkan tanımıyordu.
Şimdiye dek araştırmacılar, dolanık kuantum bellekleri en uzak 1,3 kilometreden kullanmayı başarabilmişti. Bu sonuç, bu tür bir sistemi şehirler arası veri aktarımı gibi gerçek yaşamdaki bir kullanım için ölçeklendirmenin zorluklarla karşılaşabileceğini gösteriyordu.
Yeni araştırmadaysa mühendisler dolanık parçacıkları 50 kilometre gibi çok daha uzun bir mesafede iletmeyi başardı. Araştırmacılar bunu, büyük oranda arttırılmış bir mesafe boyunca iletimi olanaklı kılan özel bir kuantum etkiyi kullanarak yaptı.
Hakemli bilim dergisi Nature'de yayımlanan makalede araştırmacılar, böyle bir uzaklığın şehirleri birbirine bağlayacak ve kuantum internet rüyasını en sonunda gerçek kılacak türden uzun mesafe iletimine olanak sağlayabileceğini yazdı.
Makalede şu ifadelere yer verildi:
Bu deneyleri birbirinden çok daha uzun mesafeyle ayrılmış ağ düğümlerine genişletmek, uzun mesafeli ve verimli kuantum ışınlanma gibi gelişmiş kuantum bilgi işlemlerini gerçekleştirmemize imkan tanıyacak.
Araştırmacılar çalışmada normal bilgisayardaki belleğin kuantum biçimi ve sabit diskin de eşdeğeri olan kuantum belleklerden ikisiyle iletimin nasıl sağlanabileceğini inceledi. Alışıldık bilgisayar bellekleri 1 ve 0'dan oluşan diziler halinde saklarken kuantum bellek veriyi kuantum halde tutuyor ve bu da teorik düzeyde çok daha güçlü veri işlemeye olanak tanıyor.
Bu kuantum belleklerden ikisini dolanık hale getirmek için araştırmacılar, ışığın tekil parçaçıkları olan fotonları 50 kilometrelik bir fiber kablo boyunca ateşledi. Bu işlemin ardından, iki bellek birbiriyle (yeni bir iletime ihtiyaç duymadan -çn.) etkileşime geçme gücü kazandı. Bu da deneyi başarılı kılarak iki kuantum bellek arasında uzak bir mesafeden dolanıklık sağlanabileceğini gösterdi.