İki dolaşmış parçacık paylaşan bir çift kuantum deneycisi, bu dolaşımın bir kısmını diğer çiftlere geçirebilir ve tekrar tekrar paylaşmaya devam edebilir
Kuantum Dolaşımı paylaşılabilir bir kaynak olarak ele alınabilir
Parçacıklar arasında ayrılmaz bir bağlantı olan kuantum dolaşım, kuantum bilgi işlem ve iletişim için önemli bir kaynaktır – ve bazı durumlarda, neredeyse süresiz olarak paylaşılabilen bir kaynak olabilir.
Çok güvenli bir şekilde şifrelenmiş kuantum bilgisinin aktarılması veya kuantum bilgisayarlarda çalıştırma hesaplamaları gibi birçok kuantum hesaplaması, bir dizi parçacığın dolaştırılmasını gerektirir. Bunu yapmak için standart yollar olsa da, Hindistan’daki Harish-Chandra Araştırma Enstitüsü’ndeki Ujjwal Sen ve meslektaşları, sıfırdan üretilmek yerine dolaşmanın paylaşılıp paylaşılamayacağını merak etti.
“Para veya tatlılar gibi birisinin çok fazla olduğu ve bunu çocuklarla veya astlarla ya da sadece bazılarıyla paylaşmaya istekli olduğu bir senaryo düşündük” diyor.
Bu senaryoyu ele almak için, kendisi ve ekibi Alice ve Bob adlı iki varsayımsal deneycinin Dolaşmayı Paylaştığı matematiksel bir model geliştirdiler. Örneğin, her deneycinin bir parçacığı olabilir ve bu iki parçacık dolaşır. Araştırmacılar daha sonra acilen dolaşmaya ihtiyaç duyan, ancak mülkü kendi başlarına üretemeyen başka bir çifti – Charu ve Debu – düşündüler.
Hesaplamaları, Charu’nun Alice’in parçacığı ile etkileşime giren bir parçacığı varsa ve aynı şeyin Debu ve Bob için geçerli olduğunu gösterdi, o zaman ilk çiftin bazı dolaşmalarını ikinciye aktarabileceğini gösterdi. Aynı zamanda Harish-Chandra Araştırma Enstitüsü’nde bulunan, ancak Ujjwal Sen ile ilgili olmayan Kornikar Sen, durumun Charu ve Debu’nun birbirleriyle etkileşime giremeyeceğini, ancak her ikisinin de aynı “dolaşma bankasına” dokunabildiğini söylüyor.
Aslında, o ve meslektaşları, bu dolaşma paylaşım prosedürünün kendi dolaşımlarını üretemeyen sonsuz birbirini takip eden deneyci çiftleri için çalışacak şekilde uyarlanabileceğini hesapladılar. Ujjwal Sen, ekip hesaplamaya başladığında, dolaşmanın özellikle çok sayıda çiftle paylaşılabileceğini öngörmediğini söylüyor, bu yüzden bu bulgu beklenmedikti.
Ekip ayrıca, deneycilerin bu paylaşım sürecini mümkün kılmak için parçacıkları üzerinde gerçekleştirecekleri prosedürleri nasıl ayarlamak zorunda kalacaklarını, örneğin Alice’in parçacığının bazı kuantum özelliklerini Charu’ya nasıl aktaracağını tam olarak belirledi. Bununla birlikte, bu spesifik yöntemler henüz deneysel olarak test edilmemiştir.
Chirag Srivastava, Harish-Chandra Araştırma Enstitüsü’nde de, Alice ve Bob’dan dolgu alan her yeni deneycinin biraz daha az miktarda alacağını belirtiyor, çünkü her etkileşimde bazı karışıklık kaybedilecek.
Bu nedenle, paylaşım süreci matematiksel olarak sonsuza dek devam edebilse de, pratikte sonunda duracaktır çünkü bazı deneyciler yararlı olması için çok az dolaşma alacaklardı.
Tam olarak bu ne zaman – ve bu prosedürün, birkaç deneycinin bir merkezi konumdan dolaşma alabileceği diğer yollara nasıl yükselebileceği açık bir soru olmaya devam ediyor. Gelecekteki deneylerle ele alınabilir.
