Kuantum ışınlanması, parçacığın kendisini hareket ettirmeden veya tespit etmeden bir parçacığın kuantum durumunu başka bir uzak yere aktarmayı içeren büyüleyici bir işlemdir. Bu süreç, internetin aynı ağdaki cihazlar arasında güvenli ve anında iletilmesini sağlayan bir “Quantum Internet” denilen bir sürüm olan “Quantum Internet” in gerçekleşmesinin merkezi olabilir.
Kuantum ışınlanması, geçmişte birkaç kez deneysel olarak gerçekleştirildiği için yeni bir fikirden uzaktır. Bununla birlikte, önceki gösterilerin çoğu telekom bandında yerel olarak çalışmak yerine frekans dönüşümü kullanmıştır.
Nanjing Üniversitesi’ndeki araştırmacılar kısa süre önce telekom-dalga boyu fotonik kubbit (yani, mevcut iletişimi destekleyen aynı dalga boylarında ışıkta kodlanmış bir kuantum bit) telekomu kuantum belleğine ışınlandığını gösterdi. Makaleleri, yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektuplarıölçeklenebilir kuantum ağlarının ve dolayısıyla potansiyel olarak bir kuantum internetin gerçekleştirilmesi için yeni olasılıklar açabilir.
Paper’ın kıdemli yazarı Xiao-Song Ma, “Kuantum ışınlanması, kuantum iletişiminde kuantum durumlarını hiç açıklamadan aktarabilme yeteneği için büyüleyici bir protokoldür.” Dedi. “Durum iletim mesafesini daha da genişletmek için kuantum belleğin bir kuantum ışınlanma sistemine dahil edilmesi kritik öneme sahiptir.”
MA ve meslektaşları tarafından yapılan son çalışmanın temel amacı, bir telekom katı hal kuantum belleğini, iletilen kuantum bilgilerinin depolanmasını sağlayacak bir kuantum ışınlama sistemine başarıyla entegre etmekti. Bu belleğin ana rolü, dolaşmış parçacıkları bir kuantum ağına yaymak ve depolamak olacaktır (yani dolaşım dağılımı).
Kuantum ağları, bilginin temel bağlantılar olarak bilinen daha kısa ve daha yönetilebilir bölümlere aktarıldığı mesafeleri kırabilen kuantum tekrarlayıcılarına, cihazlara güvenir. Bu bölümlerin sonuna yerleştirildiğinde, kuantum anıları kuantum bilgilerini, dolaşmanın tüm ağlar arasında kurulması için gereken süre boyunca saklayabilir ve bu da daha uzun mesafelerde iletimini sağlayabilir.
“Deneyi gerçekleştirmek için beş sistem kullandık,” diye açıkladı Ma. “Bunlar arasında bir giriş durumu hazırlığı; entegre bir fotonik çipten, bir çan hali ölçümü ve erbium iyonu topluluklarına dayanan bir kuantum belleğinden dolaşmış foton çiftleri üretmek için bir EPR-kaynak bulunuyor. Ayrıca bir FP boşluğu ve PDH tekniğine dayanan bir frekans dağılımı ve ince ayar modülü kullandık.”
MA ve meslektaşları tarafından yapılan bu son çalışma, kuantum bilgilerinin şu anda iletişimde istihdam edilenlerle uyumlu olan cihazlar ve optik dalga boyları kullanılarak bir ağ boyunca aktarılabileceğini göstermektedir. Ekibin kuantum ışınlanması gösterisi, kuantum ağlarının ilerlemesini bilgilendirebilir ve potansiyel olarak güvenilir bir kuantum internetin gerçekleşmesine katkıda bulunabilir.
MA, “Çalışmamız telekom fotonlarından ilk kez erbium iyonlarına dayanan katı hal kuantum belleğe kuantum ışınlanmasını gösterdi.” “Tüm sistemimiz, mevcut fiber ağlarla uyumlu bileşenleri mükemmel bir şekilde kullanıyor. Kuantum ışığın durumlarını oluşturmak, depolamak ve işlemek için bu telekom uyumlu platform, büyük ölçekli kuantum ağlarına son derece umut verici bir yaklaşım oluşturmaktadır.”
Bir sonraki çalışmalarının bir parçası olarak, araştırmacılar, deneylerinde kullanılan Erbium iyon tabanlı katı hal belleğinin performansını artırmaya odaklanmayı planlıyorlar. Daha spesifik olarak, depolama sürelerini uzatmak ve kuantum bilgilerini depoladığı verimliliği artırmak istiyorlar.
Yazarımız Ingrid Fadelli tarafından yazılmış, Gaby Clark tarafından düzenlenen ve Andrew Zinin tarafından gerçekleştirilmiş ve gözden geçirilmiş-bu makale dikkatli insan çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse, lütfen bir bağış (özellikle aylık) düşünün. Alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesap.
