Bir kuantum yayın sistemi her alıcıya biraz farklı bilgiler gönderir ve bu sorunu ortadan kaldırma çabaları pratik kullanım için çok verimsizdir
Kuantum bilgilerini yayınlayabilir miyiz?
Kuantum bilgilerini TV veya radyo programları yayınladığımız gibi paylaşmak pratik olabilir – kuantum fiziğinin ortaya koyduğu sınırlamaları ortadan kaldıran matematiksel şemalar için bile.
Kuantum fiziği yasaları, herhangi bir kuantum bilgisinin kopyalanmasını yasakladığı için kuantum kopya makinelerinin asla var olamayacağını uzun zamandır biliyoruz. Ancak daha sonra fizikçiler, bu yasayı kırmaktan kaçınabileceklerini ve hala kuantum bilgilerinin kopyalarını birçok alıcıya dağıtabileceklerini araştırmaya başladılar.
Bunu yapmak için, araştırmacılar kuantum kopyalarının biraz farklılık göstermesine ve alıcılar için yeni bilgi işleme adımları eklemeleri gerekir. Şimdi, Çin’deki Tsinghua Üniversitesi ve meslektaşları Zhenhuan Liu, bu planların hassas bir şekilde pratik olmayabileceğini gösterdiler.
“Kuantum dünyasında ‘Ctrl+C’ yok,” diyor Liu. “Kuantum bilgilerini birden fazla alıcıya göndermek istiyorsanız, verimli bir kısayol yok – yeterli kopya hazırlamanız ve her birini göndermeniz yeterlidir.”
Araştırmacılar, farklı durumların birbiriyle ilişkili olması, ancak birbirlerinin doğrudan fiziksel kopyaları olmayacak şekilde, bilginin manipüle edildiği, “sanal kuantum yayınlama” için daha önce önerilen bir protokole odaklandılar. Bu durumda, her alıcıya teslim edilen mesaj tam bir kopya olmaz, ancak kopyalar yararlı olmak için yeterli özelliği paylaşır. Bir TV ağının aynı anda her haneye biraz farklı bir serileştirilmiş drama yayınladığı, ancak hikayeyi ortalama olarak aynı tuttuğu bir durumla karşılaştırılabilir. Bu protokol kesinlikle işe yarasa da, Singapur Ulusal Üniversitesi ekip üyesi Xiangjing Liu diyor, araştırmacılar bunun verimli olup olmadığını bilmek istedi.
Aynı olmamasına rağmen, alıcıların kendilerine ulaşan bilgiler için ne kadar çaba harcamaları gerektiğini ölçtüler. Bu matematiksel analiz onları pratik kuantum yayınlamasının mevcut olmayabileceği sonucuna varmıştır.
Karşıt olarak, kuantum yayınlama yaklaşımının bu ayarlanmış versiyonu bile – herkesin bir kerede mesaj aldığı bir grup metni göndermeye benzer – Singapur’daki bilim, teknoloji ve araştırma ajansı ekib üyesi Yunlong Xiao, bir teknikten daha fazla kaynak gerektireceğini söylüyor.
Seok Hyung Lie, Güney Kore’deki Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde “Tek hedefiniz sadece kuantum devletleri farklı yerlere dağıtıyorsa, sanal kuantum yayınına bakmak kesinlikle yanlış bir yaklaşım” diyor. Protokolün, kuantum iletişimi için pratik bir tarif yerine, kuantum bilgi teorisindeki süreçler üzerindeki temel kısıtlamalar hakkında her zaman bir araştırma olarak tasarlandığını söyledi.
İtalya’daki Pavia Üniversitesi’ndeki Paolo Perinotti, ekibin çalışmasının matematiksel bir çaba olarak övgüye değer olduğunu, ancak aynı zamanda kuantum teknolojileri üzerinde anında bir etkiye sahip olmanın olası olmadığını düşündüğünü söylüyor.
İleride, araştırmacılar mevcut analizlerinin teorik dersleriyle de ilgileniyorlar. Uzayda dağıtılan veya zaman içinde birbiri ardına gönderilen kuantum durumları arasında hangi korelasyonların izin verilip verilmediğini ve manipüle edilebileceğini anlamamıza yardımcı olabilir. Xianjing Liu, çalışmanın, zaman ve mekanı geleneksel yaklaşımlardan daha az ayıran kuantum süreçlerini anlamak için yeni bir çerçevenin parçası olabileceğini söylüyor.
