İlk kez bir araştırma ekibi York Üniversitesi İrlanda ve İngiltere arasında hacklenemez kuantum bilgileri göndermeyi başardı. “Birden fazla terabit” bilgi taşıyabilen ultra düşük kayıplı fiber altyapısından yararlanan araştırmacılar, fotonik kübitlerin İrlanda Denizi arasındaki 224 kilometreyi nasıl kapsayabildiğini gösterdi.
Quantum Communications Hub ve altyapı sağlayıcısı euNetworks’ün işbirliğini de içeren bu başarı, eş zamanlı olarak en uzun mesafeli deniz altı kuantum iletişiminde yeni bir rekor kırdı.
Belki bazen yeni ve daha güçlü Kuantum İşleme Birimlerinin (QPU’lar) ayrıntılarına kapılmak ya da atomaltı dünyayı hesap makinemiz olarak kullanmak için kuantum mühendisliğini kullanmanın yeni akıllıca yollarına kapılmak kolaydır. Ancak belki de bir teknolojinin en iyi ölçüsü onun idealize edilmesinden ziyade gerçekte nasıl uygulandığında yatmaktadır; ve gerçek şu ki kuantum iletişimi halihazırda ticari sınıf optik fiber altyapısı üzerinde test ediliyor. Kendi bilgisayar dünyamızdan bildiğimiz bir şey varsa o da uyumluluğun da önemli olabileceğidir.
Kuantum iletişimi, iki kubitin mesafeler boyunca birbirine bağlandığı ve birini tanımlamadan diğerini tanımlayamayacağınız kuantum dolaşma özelliğinden yararlanır. Ancak dolanık kuantum durumlarıyla ilgili sorun, kararsız olmaları ve başarısızlığa eğilimli olmalarıdır; yararlı durumları, onlardan veri çekmeye yönelik girişimler de dahil olmak üzere herhangi bir dış müdahale nedeniyle çökebilir. Kısmen su altında, 224 kilometrelik bir mesafeyi yüksek teknolojili bir fiber optik kablo içinde kateden bir kübitin bu kadar etkileyici olmasının nedeni de bu istikrarsızlıktır. 2021’de kuantum iletişimi zaten 660 kilometre boyunca gösterilmişti ancak yolda yüksek basınçlı su kütleleri yoktu.
Araştırma, kuantum iletişiminin halihazırda ticarileşme yolunda ne kadar ilerlediğini hatırlatıyor. Kablo ucu en küçük sorunlardan biri olmalı: Fiber optik elemanları aşağıdakilerden oluşan Rockabill Corning cam, 2019’da kuruldu. O zamanlar gerçekten de mevcut en yeni ve en iyiler arasındaydı, ancak o zamandan beri teknoloji ilerledi. Ancak Rockabill’in kurulumunun yalnızca sekiz ay sürdüğü göz önüne alındığında, kuantum uyumlu altyapının bir darboğaz oluşturacağı görülmüyor; sadece biz onu zaten başka amaçlar için kullanıyoruz.
Rockabill’in, euNetworks’ün Süper Otoyol fiber optik bağlantı ağının bir parçası olması, altyapının halihazırda kuantum eğrisinin ilerisinde olduğu anlamına geliyor. Fiber optiğin uçlarında, sensörler, boyutları, güvenilirliği, üretim kolaylığı ve son olarak maliyet alanında herhangi bir darboğazın oluşması daha olasıdır.
Araştırma lideri Profesör Marco Lucamarini, “Birçok büyük şirket ve kuruluş, verilerini güvence altına almak için kuantum iletişimiyle ilgileniyor, ancak bunun özellikle kat edebileceği mesafe olmak üzere sınırlamaları var” dedi. “Mesafe ne kadar uzun olursa, kuantum bilgisinin taşıyıcıları olarak kullandığımız ışık parçacıkları olan fotonun kanalda kaybolması, emilmesi veya dağılması olasılığı da o kadar artar, bu da bilginin hedefine ulaşma şansını azaltır. Bu, kuruluşların özel dijital bilgileri diğer şehirlere veya diğer ülkelere göndermeleri gerektiğinde bir sorun teşkil ediyor; burada ek bir zorluk da iletişimin başlangıç ve bitiş noktası arasında bir okyanus olabilir.”