Dünyaca ünlü NIST Enstitüsü’nde fizikçiler, ışık parçacıklarını 100 km ilerisine taşınarak kuantum ışınlama rekoru kırıldı. NIST ‘in iddiasına göre kuantum bilgi teleportasyonu alanında daha öncekine göre 4 kat daha uzağa aktarıldı. Kuantum fizik alanında her gün çığır açıcı bir gelişme yaşanması, kuantum kriptografi potansiyeli ve kuantum bilgisayarlara her geçen gün daha da yaklaşmamızı sağlıyor. NIST(National Institute of Standards and Technology- Uluslararası Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) tarafından kırılan bu yeni rekor sayesinde , kuantum hal bilgisini pratikte düşünülenden daha ileri aktarılabileceği gözlenmiş oldu.
Araştırmacılara göre , bu özellik ancak NIST ABD Kolorado laboratuvarında geliştirdiği tekli foton dedektörleri sayesinde mümkün oldu. Molibden silisitten üretilen süper iletken nanoteller kullanılarak çok duyarlı ve fotonların % 80’ine kadar 100 km öteye aktarım yapabilen bir teknoloji geliştrildi.
Kuantum ışınlanma prosesi için bütün olası halleri taşıyan süperpozisyon fotonu üretildi. Sonrasında bu foton iki kuantum dolanık foton oluşturmak için kristal ayırıcıya(splitter) yollandı. NIST’de fizikçiler bu fotonlara yardımcı ve çıkış elektronu adı veriyor. İkinci foton (geç veya erken foton) eş zamanlı olarak ışın ayırıcıdan yollanarak , tam olarak yardımcı foton gibi davranması sağlandı. Bu noktada iki dedektör yardımcı ve giriş fotonunun fazın içinde ya da dışında olup olmadığını belirlemesi sağlandı.
Çünkü yardımcı foton dış fotonla dolanıklığa girerek, dış fotonun optik fiber boyunca bu uzun yolculuğun dışına ulaştığında, dolanık ikizin dedektörde ayna görüntüsünü oluşturması gerekiyor. Bu bağlamda, dolanık çiftin faz için ve dışında süperpozisyon oluşturduğu belirlenerek, etkili bir şekilde aktarım yaptığı doğrulandı.
Daha önceleri yapılan araştırmalarda fotonların ancak % 1’i , 100 km’ye ışınlanırken, yeni dedektörler sayesinde % 80’e kadar aktarım kalitesi sağlanıyor. Bu sayede uzun mesafelerde kuantum bilgi kaybının engellenmesi sağlanıyor. Önceki kompleks kuantum hafıza sistemleri kısa süreliğine bu bilgiyi depolayabilirken, yeni metot sayesinde bu gibi depolama sistemlerine gerek kalmayacak. Çünkü yeni sistemde tekrarlayıcı/yükseltici sistem kurularak optik bir ağ emülasyonu sağlandı. Bilim insanları bu cihazlar sayesinde periyodik olarak yeniden yollanan verilerin ağı nerdeyse sonsuza kadar genişleterek, geleceğin internet teknolojisi kuantum internetin kurulmasını sağlayacağı belirtiliyor.
Araştırma sonuçları Optica dergisinden yayınlandı.
Kaynak :Gizmag
Bir Yorum