Geçtiğimiz günlerde bir araştırma ekibi Dünya’da ilk kez, madde ile dolaşık bir ışık parçacığını fiber optik kablo boyunca 50 kilometre uzağa iletmeyi başardı. Kauntum ağların pratik kullanımını ve kullanım alanlarına giden yolu açacağı düşünülen bu gelişme aynı zamanda gelecek kuantum internet için de önemli bir kilometre taşı olarak kayıtlara geçmiş bulunuyor.
Kuantum internet, yeni dönem bilim ve teknoloji için güçlü ve yayılmış sensör ağları ve çok hızlı ve nokta atışı iletişim yolakları vaat ediyor. Ancak kuantum bilgi kopyalanamadığı için, bu kuantum bilgi birimlerini klasik ağlar üzerinden iletmek veya göndermek mümkün olamıyor.
Kuantum bilgilerin, kuantum parçacıklar ile iletilmesi gerekiyor ve bunun için özelleşmiş arayüzler kullanılması şart. Innsbruck’tan fizikçi Ben Lanyon, -aynı zamanda bu çalışmaları ile 2015 yılında Avusturya START Ödülü’nü hak etmişti- ile gelecek kuantum internetin bu önemli kesişim noktaları üzerine incelemeler yürütmekteydi.
Şimdi ise University of Innsbruck bünyesindeki Department of Experimental Physics’ten ekibi ve Avusturya Bilimler Akademisi’nin Institute of Quantum Optics and Quantum Information’dan çalışma arkadaşları ile birlikte Lanyon, madde ve ışık parçacığı dolaşıklığını transfer edip bunu kaydetmeyi başardı. İlk kez bu mesafe 50 kilometrelik bir fiber optik kablo ile rekor düzeyde kaydedildi. Lanyon’a göre şehiriçi kuantum ağların kurulmaya başlanması için bu pratik mesafelerin deneysel olarak katedilebilmiş olması son derece umut verici.
Layon ve araştırma ekibi, iyon tuzağına hapsedilmiş bir kalsiyum atomu ile deneye başladı. Lazer atımları kullanarak iyonun üzerine bir kuantum faz yazmayı başaran araştırmacılar, eş zamanlı olarak içinde kuantum bilgiyi bulunduran bir foton saçacak şekilde uyardı. Sonuç olarak atomun kuantum fazları ve ışık parçacığı dolaşık hale geldi ancak asıl zorluk fotonu fiber optik kablolar ile iletebilmekteydi.
Kalsiyum iyonundan saçılan fotonun 854 nanometre dalga boyuna sahip olduğu ve fiber optik kablolar tarafından hızla absorbe edilebildiği tespit edildi. Araştırmacılar başlangıçta ışık parçacıklarını çizgisel olmayan ve güçlü bir lazere maruz kalan (nonlineer) kristalden geçirdi. Bu aşamada fotonun dalga boyu uzun mesafe kat etmeye en uygun değere çevrildi. Şu anki mevcut standart telekomünikasyon dalgaboyu 1550 nanometredir.
Innsbruck araştırmacıları daha sonra bu fotonu 50 kilometre uzunluğundaki fiber optik hattına iletti. Ölçümlere göre atom ve ışık parçacığının dalga boyu dönüşümü ve 50 kilometrelik yolculuktan sonra dahi dolaşık halde olduğunu gösterdi.
Bir sonraki aşamada Lanyon ve araştırma ekibi deneysel olarak doğrulanmış teknikleri ile aralarında 100 kilometre ve daha fazla mesafe olan iyonlar arasında da bu iletimi gerçekleştirebilmeyi deneyecek. Şu an için 100 kilometrelik nod (ağ) ayrımı üzerinde iletimin mümkün olabileceğini biliyoruz bu da yakın bir gelecekte insanlığın ilk şehir için kuantum iletim ağını daha doğrusu madde-ışık kuantum bilgi iletim sistemini inşa etmeye başlayabileceğini gösteriyor.
böyle giderse ışınlanma olabilir mi