Stuttgart Üniversitesi’nden bilim insanları, kuantum iletişimi alanında dünya çapında bir ilke imza atarak farklı ışık kaynaklarından üretilen fotonlar arasında kuantum durumunun başarıyla aktarılmasını sağladı. Bu deney, geleceğin kuantum internetinin kurulabilmesi için atılan en kritik adımlardan biri olarak görülüyor.
Klasik iletişimde ışık sinyalleri mesafe arttıkça zayıfladığı için güç amplifikatörleri kullanılıyor; ancak kuantum bilgi “kopyalanamazlık” ilkesi gereği çoğaltılamıyor. Araştırmacılar bu sorunu, birbirine son derece benzeyen fotonlar üreten kuantum noktalarıyla aşmayı başardı. Kuantum noktaları, yarı iletken malzemelerden üretilen ve ışığı hassas frekanslarda yayabilen nanometrik yapılar olarak biliniyor. Bu sayede farklı kaynaklardan gelen fotonların ayırt edilmesi neredeyse imkânsız hale getirildi.
40 yıllık ‘kuantum’ rüyası gerçek mi oluyor?
STANDART FİBER OPTİK KABLOLARLA BAŞARILI SONUÇ
Deneyde iki ayrı kuantum noktasından çıkan fotonlar arasında kuantum durumunun aktarılması sağlandı. Araştırma ekibinden Peter Michler, bunun kuantum ışınlamanın ilk kez tamamen farklı kaynaklı fotonlar arasında başarıldığını vurguladı. Buradaki “ışınlama” fiziksel bir nesnenin taşınması değil, bir fotonun kuantum bilgisinin diğerine aktarılması anlamına geliyor. Bu işlem için fotonların süperpozisyon hâlinde ve ayırt edilemez özelliklerde olması gerekiyor; bu koşullar daha önce yalnızca aynı kaynaktan gelen fotonlarda sağlanabiliyordu.
Çalışmanın bir başka önemli yönü ise deneyin tamamen standart fiber optik internet kablolarıyla gerçekleştirilmiş olması. Bu durum, kuantum internetin mevcut altyapıyla entegre olabileceğine dair güçlü bir işaret olarak değerlendiriliyor. Şimdilik kullanılan fiber hat 10 metreyi geçmese de araştırmacılar mesafeyi artırmayı ve mevcut yüzde 70’lik başarı oranını yukarı taşımayı hedefliyor.
Michler, bu gelişmenin uzun mesafeli kuantum ağlarına giden yolda temel bir eşik olduğunu belirtti. Bilim insanları, kuantum noktalarının geleceğin kuantum iletişim sistemlerinde anahtar teknolojiye dönüşeceğini öngörüyor.
Araştırma sonuçları Nature Communications dergisinde yayımlandı.
