Kuantum dolanıklık satan şirketin içinde

New York City’nin altındaki kablolar, hacklenemez bir kuantum internet inşa etmek için on yılını harcayan bir şirket olan Qunnect sayesinde, dolaşmış kuantum ışık parçacıklarıyla dolup taşıyor

Mehdi Namazi size kuantum dolaşıklığını satmak istiyor.

Kendisi ve Qunnect’teki meslektaşları, kuantumla dolaşmış ışık parçacıklarının veya fotonların paylaşımını, hacklenemez iletişim için kullanılabilecek kadar pratik hale getiren cihazlar oluşturmak için yaklaşık on yıl harcadılar.

Qunnect’in Brooklyn, New York’taki genel merkezinde büyük masalar lazerler, mercekler, özel kristaller ve araştırmacıların ışığı manipüle etmek için kullandığı diğer küçük bileşenlerle dolu. Bunların hepsi düzgün bir şekilde parlak macenta kutulara paketlenecek ve daha sonra geleceğin iletişim teknolojilerini üreten diğer üreticilere gönderilecek.

Çarpıcı New York silüetinin fonunda Namazi benim için bir kutu açıyor ve ilk bakışta pek dikkat çekici görünmeyen elektronikleri ortaya çıkarıyor. Ancak bu kutulardan birkaçını bir araya getirirseniz şirketin Carina rafı dediği şeyi elde edersiniz ve Carina rafları dikkate değer kuantum şeylerin gerçekleşmesini sağlayabilir.

Şubat ayında Qunnect’in ekibi bu rafları ticari bir veri merkezi aracılığıyla Brooklyn ile Manhattan’ı birbirine bağlayan 17,6 kilometrelik fiber optik kablolarda “dolaşma değişimi” gerçekleştirmek için kullandı.

Dolaşıklık değişimi, kuantum dolaşma özelliğinin bir foton çiftinden diğerine aktarılmasıdır. Fotonlar dolanık hale getirildiğinde, herhangi bir kurcalama girişimine karşı son derece hassastırlar, bu da içinde saklanan bilgilerin gizlice çalınmasını neredeyse imkansız hale getirir. Takas ile bu hacklenemez özelliğin uzun mesafeli kuantum internete genişletilmesi mümkün hale geliyor.

Qunnect, ağ günlerce otonom olarak çalışırken, her saat başı 5.400 çift foton arasındaki kuantum dolaşıklığını güvenilir bir şekilde değiştirdi. Önceki en iyi deneyler dolaşıklığı bu oranın yarısı veya daha azıyla değiştirdi.

Bir Carina rafının hünerlerini gerçekleştirmeden önce, dolaşmış fotonların ayrı bir cihaz tarafından yaratılması gerekir. Bu “dolaşıklık kaynağının” kalbine bakıyorum ve foton çiftlerini üretmek için lazer ışığıyla vurulması gereken rubidyum atomlarından oluşan bir buharla dolu küçük bir cam ve metal kutu görüyorum. Burada en ufak ayrıntılar önemlidir. Namazi bana ekibinin, lazer ışınlarının kutuya girdiği açıyı ayarlayarak ürettikleri dolaşık fotonların sayısını nasıl artırmayı başardıklarını anlatıyor.

Çiftler oluşturulduktan sonra, bir Carina rafı bunları bir fiber ağ aracılığıyla New York City genelinde, örneğin New York Üniversitesi ve Columbia Üniversitesi’ndeki laboratuvarlara gönderiyor.

Namazi, örneğin bir arkadaşıma süper güvenli mesajlar göndermek istersem, kendi dolaşıklık paylaşım sistemimi nasıl kurabileceğimi açıklıyor. Namazi, “Bu (Carina) raflardan iki tanesine sahipseniz, birkaç saat içinde dolaşıklığın dağılımını sağlayabilirsiniz” diyor.

Qunnect böyle bir rafı Manhattan’daki telekom şirketi QTD Systems tarafından işletilen ticari bir veri merkezinde tutuyor. QTD’den Peter Feldman’a bu konuyu sorduğumda Namazi’nin düşüncelerini yineliyor. “Kuantum fiziği hakkında hiçbir şey bilmek zorunda değilim” diyor. Dolaşmış fotonları Qunnect’in ağı üzerinden çalıştıran cihazlar uzaktan kontrol edilebiliyor ve süreç haftalarca bağımsız olarak çalışabiliyor.

Hacklenemez bir kuantum internet inşa etme girişimleri New York’a özgü değil. Hefei, Çin ve Chicago, Illinois de dahil olmak üzere dünya çapında başka birkaç metropol kuantum ağı da mevcuttur. Her durumda, tam potansiyele ulaşmak için, fotonların genellikle uzun mesafelerde kaybolması sorununu çözmek de dahil olmak üzere hâlâ yapılması gereken işler var.

Ancak Namazi, kuantum dolanıklığa erişimin zaten faydalı olabileceğini söylüyor. Dolaşmış fotonlar, klasik bilgi taşıyan ışık akışlarına karışabilir ve bir tür kuantum tuzak teli görevi görerek, onu engellemeye yönelik her türlü hain girişimi ortaya çıkarabilir.

Qunnect ile işbirliği yapan Columbia Üniversitesi’nden Alexander Gaeta, yakın vadedeki bir diğer kullanımın, hassas bilgi alışverişinde bulunduğunuz kişinin konumunu temel alarak kimliğini doğrulamak olabileceğini söylüyor. Bu da dolaşık fotonların kuantum doğası sayesinde mümkün oluyor. New York Üniversitesi’nden Javad Shabani, New York City’nin yalnızca bir semtinde bu tür yeteneklerden yararlanabilecek düzinelerce finans kurumunun bulunduğunu söylüyor. “Altyapıyı oluşturduktan sonra son kullanıcılar gelecek ve muhtemelen caddenin karşısında olacaklardır.”

Kuantum internet hâlâ ana akım olmaktan uzak olmasına rağmen, Qunnect’in genel merkezinden QTD’nin veri merkezine arabayla giderken, ne kadar çok şeyin halihazırda çalışır durumda olduğunu görmek beni şaşırttı. New York’un köprülerinden birini geçerken, kaç tane dolaşık fotonun da aynı şeyi yaptığını düşünüyorum. Gidilecek yerleri olan meşgul kuantum New Yorklular.