Kuantum para protokolüne entegrasyon, anıların artık kuantum ağı için çok zorlu uygulamaları ele alabileceğini göstermektedir.
Kastler Brossel Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar (Sorbonne Université, CNRS, ENS-Université PSL, Collège de France), LIP6’dan (Sorbonne Université, CNRS) büyük bir adım attılar: Kuantum teknolojisinde büyük bir adım attılar: ilk kez optik bir kuantum belleğini ağlama protokolüne entegre ettiler. Wiesner’ın affedilemez kuantum para programına dayanan bu başarı, kuantum anılarının şimdi ağ oluşturma için çok zorlu koşullar altında çalışacak kadar olgun olduğunu göstermektedir.
19 Eylül’de yayınlanan bir çalışmada Bilim ilerlemeleriParis ekibi, kuantum kriptografisinde sahteciliği önlemek için klonlama teoremine dayanan temel bir fikir olan Wiesner’ın kuantum parasını uyguladı. Boyunlu depolamayı atlayan önceki gösterilerin aksine, bu deney, kuantum verilerinin talep üzerine tutulması ve serbest bırakılması gereken gerçek dünya uygulamaları için temel bir özellik olan bir ara bellek adımı içeriyordu.
Kuantum parası kavramı, fizikçi Stephen Wiesner’ın affedilemez banknotlar oluşturmak için kuantum mekaniği yasalarını kullanmayı önerdiği 1980’lere dayanıyor. Bilinmeyen kuantum durumları rahatsız edilmeden kopyalanamadığından, bu tür “kuantum jetonları” kimliği doğrulanmış işlemler için kullanılabilir ve bu da klasik yöntemlerin elde edebileceği güvenlik garantileri sağlar.
Deneyde, araştırmacılar polarizasyonu bilgiyi kodlayan zayıf ışık darbeleri kullandılar. Bu darbeler, büyük bir lazer soğutmalı nötr atom topluluğunda depolandı-yakın zamanda rekor performansına ulaşan ve birliğe yakın verimliliği son derece düşük gürültü ile birleştiren kuantum bellek platformu. Depolamadan sonra devletler alındı ve katı güvenlik eşikleri altında doğrulanmaları gereken protokolün geri kalanından geçti.
Sonuçlar, belleğin işlemin katı gereksinimlerini karşılayabildiğini ve “kuantum para” tokenlerinin oluşturulmasını ve doğrulanmasını başarıyla sağlayabildiğini gösterdi. Eski Ph.D. Hadriel Mamann, “Bu bir kuantum belleği tam bir kriptografi protokolüne entegre edildi” diyor. LKB öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı. “Deney, hem fotonik uygulamada hem de depolama adımında birkaç önemli ilerlemeyi birleştirdi. Protokol için gereken yüksek verimliliğe ve düşük gürültüye ulaşmak, kuantum anılarının ne kadar ilerlediğini gerçekten gösteriyor.”
Kuantum anıları en iyi, uzun mesafelerde dolaşım dağılımını sağlayacak olan kuantum tekrarlayıcıları için kilit yapı taşları olarak bilinir, gelecekteki kuantum internet için çok önemlidir. Ancak yararlılıkları çok ötesine geçer: kuantum işlemcileri senkronize edebilir, bir ağ boyunca dolaşmayı tahsis edebilirler ve – burada gösterildiği gibi – daha önce ulaşılamayan görevleri sağlayabilirler.
“Bu gösteri kuantum anılarının artık en zorlu testlerden birini ele alabileceğini gösteriyor,” diyor çalışmanın ortak lideri ve Paris Kuantum Teknolojileri Merkezi direktörü Prof. Eleni Diamanti. “Güvenli çok partili protokollerden anonim iletişime kadar çok daha geniş bir uygulama yelpazesine yol açar. Kriptografinin ötesinde, anıların temel tamponlar ve senkronizörler, dağıtılmış kuantum hesaplama için ve gerçekten ölçeklenebilir, birbirine bağlı kuantum sistemleri oluşturmak için temel elementler için yolunu açar.”
Bu gösteri, Dolaşma için yüksek verimli kuantum belleğinin gösterilmesi ve doğrulanabilir kuantum parasının optik uygulanması gibi Prof. Diamanti’nin grubundan Prof. Laurat’ın grubundan daha önceki ilerlemelere dayanmaktadır.
