Mühendisler Kuzeybatı Üniversitesi klasik sinyallerden minimum düzeyde müdahale ile belirli dalga boylarını tanımlayarak klasik kanallara paralel olarak kuantum iletişimini başarıyla gerçekleştirdiler (Kaynak: kuzeybatı.edu). Bu atılım, mevcut altyapıdan yararlanarak ve klasik verilerin yanında kuantum verileri göndererek kuantum iletişiminin temelini atıyor. Araştırmacılar, 400 Gbps klasik trafik taşıyan 30,2 km’lik bir fiber optik kablo üzerinden kuantum ışınlamayı yönetti.
Kuantum hesaplama bugünlerde çok popüler gibi görünüyor. Google, yeni kuantum çipinin sorunları hızlı bir şekilde çözebileceğini iddia ediyor, klasik bilgisayarların normalde bunu yapması gerekecek ve bunun için 10 milyar yıl gerektiğini aktarıyorum; bu 10 ve ardından 24 sıfır geliyor. Kuantum dolaşıklığı, iki parçacığın fiziksel mesafeden bağımsız olarak kuantum durumlarının (dönme, polarizasyon, enerji seviyeleri vb.) bağlantılı olacak şekilde bağlandığı bir olgudur. Bir parçacığın durumu ölçülürken dolaşıklık çöker ve diğer parçacığın ilişkili durumu ortaya çıkar. Ancak bu, iletişim yok teoremi doğrultusunda FTL (Işıktan Daha Hızlı) iletişimine izin vermez.
Kuantum ışınlanmasına girin. Bu kavram, dolaşıklığı İnternet gibi klasik bir kanalla birleştirir ve bu araştırmanın omurgasını oluşturur. Bir parçacığın kuantum durumunu başka bir yerde bulunan diğerine aktarır.
Araştırma makalesinin yazarlarından biri olan Jordan Thomas, kuantum ışınlanmanın özünün altını çizdi; “Biri kuantum durumu taşıyan ve diğeri başka bir fotonla dolaşmış olan iki foton üzerinde yıkıcı bir ölçüm gerçekleştirerek kuantum durumu, çok uzakta olabilen kalan fotona aktarılır.” Burada anlaşılması gereken önemli nokta, fotonların fiziksel olarak iletilmediğidir. Bunun yerine, gönderilen şey onların kuantum durumlarında kodlanmış bilgilerdir.
Kuantum ışınlamayı kullanan dünya çapındaki bir ağın temel kaygısı uyumluluktur; Kuantum iletişimi klasik kanallar üzerinden çalışacak mı? Bir fiber optik kabloda aynı anda gönderilen milyarlarca fotonun arasında girişim olasılığı son derece yüksektir. Araştırma, klasik foton yoğunluğunun daha düşük olduğu belirli dalga boylarını keşfetti ve bu dalga boylarını kuantum ışınlanmadaki fotonlar için uygun hale getirdi. Çan durumu ölçümü veya basitçe durum ölçümü, kablonun orta noktasında gerçekleştirilir. Gürültüyü ve paraziti azaltmak için diğer yöntemlerle birleştiğinde, bu yöntem potansiyel olarak kuantum iletişiminin yanı sıra birden fazla TB/sn’lik klasik veriyi destekleyebilir.
Kuantum iletişiminin ana akım haline gelmesi yıllar hatta on yıllar alabilir ancak araştırma ekibinin başkanı Prem Kumar’ın geleceğe dair büyük umutları var. Mevcut yol haritasına göre, bir sonraki önemli kilometre taşları bir yerine iki çift dolaşık foton kullanmak ve bu deneyi gerçek dünyadaki fiber optik ağlara ölçeklendirmek olacak.
