Bilim adamları inanılmaz derecede hızlı ve güvenli bir kuantum İnternet ağı oluşturma olasılığına yaklaşıyor ve şimdi kuantum bilgilerini 44 km’lik bir mesafeden yüksek güvenilirlikle iletebildiler.
Gerçek ve işlevsel bir kuantum İnternet platformu oluşturmak için “veri doğruluğu” ve “aktarım mesafesi” çok önemlidir ve bu alanların her birinde ilerleme, yeni nesil insan iletişim ağlarını yaratanları memnun edecektir. Bir araştırma ekibi, İnternetimizin omurgasını oluşturan ağlara benzer şekilde, geniş alanlı fiber optik ağlar üzerinden kuantum bilgileri göndererek 44 km’lik bir mesafede% 90’dan fazla veri doğruluğu (veri doğruluğu) elde etti.
California Institute of Technology’de (Caltech) Fermilab Parçacık Fiziği Laboratuvarı ve Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda fizikçi olan Panagiotis Spentzouris, “Bu teknolojik atılım, inşaatta bir başka önemli başarıdır” dedi ve “Küresel olarak nasıl iletişim kurulacağına dair yeni bir tanım sunuyor.”
Kuantum İnternet’in yapısı
Kuantum İnternet teknolojisi, klasik bilgisayarlardaki bitlere benzeyen ve kuantum işlemede en küçük veri depolama birimi olan “Qubit” i kullanır. Hâlâ dönmekte olan ve henüz stabilize olmayan zar gibi bu parçacıklar, olası durumların bir kombinasyonunda asılı kalırlar ve ikisinin örtüşmesinden kaynaklanan sıfır ve bir dışında değerlere sahip olabilirler.
Kübitler birbirleriyle etkileşime girdiğinde, özellikleri iç içe geçer ve son ölçümle tanımlanabilir. Daha iyi anlamak için, bu karışık kübitleri bir çift zar olarak düşünün. Her biri herhangi bir sayıya sabitlenebilirken, toplam sayının 7 veya daha yüksek olacağı garanti edilmektedir. İki sayının birbirinden ne kadar uzakta olduğu önemli değil. Kuantum İnternet’te benzer şekilde, bir yerdeki veriler başka bir yerdeki verileri hızla temsil edecektir.
Üç kübitin dolaşıklığını akıllıca düzenleyerek, bir parçacığın durumu üçüncü kübit ile aynı ortak aracılığıyla üçüncü kübitin özelliklerini takip etmeye zorlanabilir. Kuantum dünyasında bu, bir partikülden diğerine iyi bir şekilde genelleştirilebilir, böylece özelliklerini bir göz açıp kapayıncaya kadar uzaktan aktarabilir. Ancak, önce dolanma yaratılmalı ve daha sonra bu dolanma, kübitleri fiber optikler (veya uydular) üzerinden nihai hedefe göndererek ve spesifikasyonları ileterek devam eder.
Bilgi ışınlamasında zorluk
Kuantum bilgisinin kararsız ve hassas doğası, uzun mesafelerde karışık foton ışınları göndermeyi zorlaştırıyor, çünkü daha uzun optik fiberler, gürültünün kuantum karışık durumlara müdahale etmesi için daha fazla fırsat anlamına geliyor ve bu, İnternet için büyük bir gelişme sorunu olabilir.
Ancak PRX Quantum dergisinde yayınlanan bu çalışmada, her bir kübite kılavuzluk etmek için kullanılan fiberlerin toplam uzunluğu 44 km’ye çıkarıldı, bu da karışık kübit gönderme ve aynı zamanda “ışınlanma” bilgisi gönderme yeteneği üzerinde yeni bir kısıtlama yarattı. Quantum hala büyük bir hassasiyetle yapılır.
Kuantum veri aktarımı daha önce bu kadar doğru bir şekilde yapılmamıştı ve deney, şehir çapında bir kuantum ağının inşasını, uygulanması yıllar alsa bile gerçeğe yaklaştırıyor. Spentzoris, “Bu sonuçlarla, Chicago bölgesinde bir kentsel kuantum ağının temelini atmaya başlıyoruz” dedi.
Kuantum dolaşıklığı ve uzaktan veri iletimi karmaşık bir bilimsel konudur ve uzmanlar bile bu bilimin nihayetinde bir kuantum ağında nasıl kullanılabileceğini tam olarak anlamıyorlar. Bu şekilde elde ettiğimiz herhangi bir kavram kanıtı, bizi böyle bir ağı gerçekleştirmeye biraz daha yaklaştırır.
Quantum İnternet’in Faydaları
Kuantum İnternet, bilgi işlemenin hızını ve gücünü önemli ölçüde artırmayı vaat ettiği kadar güvenli olacak. Kuantum bir İnternet ağını kırmaya yönelik herhangi bir girişim, bir kapının kilidini tamamen açmak için açmak kadar zordur. Bu nedenle, en azından şimdilik, bilim adamları kuantum İnternet ağlarının tam bir alternatif olmaktan çok klasik İnternete özel eklentiler olarak hareket edeceğini düşünüyorlar.
Araştırmacılar şimdi kuantum İnternet’in problemlerini farklı açılardan çözüyorlar, bu nedenle farklı deneyler gerçekleştiriliyor ve veri aktarımı için farklı mesafeler inceleniyor. Diğer bir deyişle, tüm testler aynı standartları, aynı ekipmanı ve aynı teknolojiyi kullanmaz.
Bu son çalışmayı diğerlerinden ayıran şey, ışınlanmanın kuantum dolaşıklığındaki doğruluğu ve mesafesi ile kolayca erişilebilir ekipmanların kullanılmasıdır. Bu nedenle, sahip olduğumuz donanımı kullanarak bu teknolojinin ölçeğini daha büyük bir ölçeğe çıkarmak teoride nispeten kolaydır.
California Teknoloji Enstitüsü’nden fizikçi ve araştırma görevlisi Maria Spiropulu, “Kararlı, yüksek performanslı, ölçeklenebilir kuantum telekomünikasyon sistemlerinde bu önemli atılımı gerçekleştirmekten gurur duyuyoruz ve sizinle birlikte çalışmayı dört gözle bekliyoruz,” dedi. 2021’in ikinci çeyreğinde tamamlanacak ve sonuçlar daha da iyileştirilecek. ”
Kaynak: Science Alert
