Delft Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, kuantum bilgilerini temel bir ağ üzerinden başarıyla ışınladılar. Bu, türünün ilk örneği ve kuantum İnternet’e doğru büyük bir adım. Bu başarı, ağın üç düğümü arasında önemli ölçüde artan kuantum belleği ve iyileştirilmiş kuantum bağlantı kalitesiyle mümkün oldu. Kuantum bilgilerini ağ düğümleri arasında taşıma yeteneği, gelecekteki bir kuantum İnternet’e gücünü veren şeydir. Bu, özel bilgilerin güvenli bir şekilde paylaşılması, işlem gücünü artırmak için birkaç kuantum bilgisayarının bağlanması ve son derece hassas, bağlantılı kuantum sensörlerinin kullanımı dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamaların kapısını açacaktır.
Küçük kuantum işlemciler, böyle bir ağın düğümlerini oluşturur. Bu işlemciler arasında kuantum bilgisi göndermek kolay değil. Bunu yapmak için bir seçenek, hafif parçacıklar kullanarak kuantum bitlerini iletmektir. Ancak cam elyaf kablolardaki kaçınılmaz kayıplar nedeniyle hafif parçacıkların gelmesi olası değildir.
Işınlanma, kuantum verilerini taşımak için daha verimli bir yaklaşımdır. Kuantum ışınlama protokolü adını bilimkurgu filmlerindeki ışınlanmaya benzerliğinden alır: kuantum biti gönderici tarafında kaybolur ve alıcı tarafında yeniden belirir.
Delft Teknoloji Üniversitesi ile Hollanda Uygulamalı Bilimsel Araştırmalar Örgütü (TNO) arasındaki bir işbirliği olan QuTech’te çalışan araştırmacılar, yayınlanan Nature dergisindeki bulguları.
Araştırmacılar, kuantum bitlerini ‘Charlie’ düğümünden ‘Alice’ düğümüne aktarmak için ‘Bob’ adlı bir ara düğüm kullandılar.
Süreç, QuTech’in Twitter sayfasında paylaşılan bir videoda açıklandı.
Rapor devletler Işınlanmanın üç adımı vardır. İlk olarak, ışınlayıcı Alice ve Charlie arasında dolaşık bir durum yaratmalıdır. Alice ve Charlie fiziksel olarak bağlı olmasalar da ikisi de Bob ile bağlantılıdır. Alice ve Bob, işlemcilerini birbirine bağlayarak bunu başarırlar. Bundan sonra Bob ve Charlie iç içe olurlar. Bob daha sonra işlemcisinde belirli bir ölçüm gerçekleştirerek dolaşıklığı olduğu gibi iletir. Işınlayıcı şimdi konuşlandırılmaya hazır ve Alice ve Charlie dolaşmış durumda.
Taşınacak ‘mesaj’ – kuantum biti – ikinci aşamada yaratılır. Bu kuantum verileri Charlie tarafından hazırlanmıştır.
Charlie’den Alice’e gerçek ışınlanma üçüncü adımdır. Bunun için Charlie, mesajla ortak bir ölçüm gerçekleştirmek için kuantum işlemcisini ve dolaşmış durumunun yarısını kullanır (diğer yarısı Alice’e sahiptir). Bu ölçüm sonucunda Charlie’nin tarafındaki bilgiler anında kaybolur ve Alice’in tarafında tekrar belirir.
Her şeyin bittiğine inanabilirsiniz, ancak bu durumdan çok uzak. Aslında, kuantum biti iletim sırasında şifrelendi ve Charlie’nin ölçüm sonucu anahtarı belirledi. Sonuç olarak, Charlie ölçüm sonucunu Alice’e gönderir, o da daha sonra kuantum bitinin kodunu çözmek için uygun kuantum işlemini gerçekleştirir. Alice uygun işlemi tamamladıktan sonra kuantum bilgisi kullanıma hazırdır.