Para birimi olarak ışığın kuantum durumlarını kullanmak, affedilemez işlemler için yapabilir ve yeni bir deney, bu kuantum parasının bir kısmını gelecekte kullanım için de kurtarmanın bir yolunu ekledi.
Bir banka kartının kuantum versiyonu paranızı güvende tutabilir
Aşırı soğuk atomlardan ve ışık parçacıklarından affedilemez kuantum parasıyla yüklenebilen ilkel bir kuantum banka kartı yapılmıştır.
Sıradan bankalarda, sahte bir banknot keşfetmek genellikle sahtecinin becerisine bağlıdır, ancak bir kuantum bankasında, klonlama teoremi adı verilen bir fizik yasası başarılı bir sahteciliği imkansız hale getirecektir. Bu yasa, kuantum bilgisinin özdeş kopyalarının basitçe yapılamayacağını ve 1983’te fizikçi Stephen Wiesner, affedilemez para birimi oluşturmak için klonlama teoreminden yararlanan bir protokol tasarladı. Fransa’daki Kastler Brossel Laboratuvarı’nda Julien Laurat ve meslektaşları şimdi bu fikri henüz en gelişmiş deneyde uyguladılar.
Bu protokolde, bir banka, özel bir özellik setine sahip-belirli bir kuantum durumu-olan kuantum parçacıklarından yapılmış banknotlar çıkarır ve klonlama teoremi tarafından sahtecilikten korunur. Laurat, protokolün kendisinin kuantum kriptografisinde seminal bir çalışma olduğunu söylüyor, ancak kullanıcının kuantum parasını depolayabileceği şekilde asla uygulanmadığını söylüyor – kuantum durumlarının kırılganlığı, bir kullanıcının hemen harcamak zorunda kalacağı anlamına geliyor.
Ekibi, sabit sürücülere benzer bellek cihazlarını kurulumlarına entegre ederek böyle bir depolamayı mümkün kıldı. Deneylerinde kullanıcı, ışık parçacıklarını veya fotonları değiştirerek bankanın rolünü oynayan bir kuantum cihazla iletişim kurar. Her fotonun durumu, bir banka kartı yüklemeye benzer şekilde belleğe bırakılabilir.
Ekibin hafıza cihazı, araştırmacıların lazerlerle vurarak mutlak sıfırın sadece birkaç milyonuna kadar soğuduğu birkaç yüz milyon sezyum atomundan yapılmıştır. Bu aşırı sıcaklıkta, atomların kuantum durumları ışıkla çok kesin olarak kontrol edilebilir, ancak Laurat, soğuk atom belleğinin bir kuantum banka kartının bir parçası olarak çalışması için yeterince iyi nasıl yapılacağını belirlemenin yıllar aldığını söylüyor. Tekrarlanan testlerle, o ve meslektaşları, kullanıcı bu durumlar süreçte bozulmadan kuantum paralarını harcamak istediğinde fotonların atomlardan verimli bir şekilde alınabileceğini gösterdiler.
Kanada’daki Calgary Üniversitesi’ndeki Christoph Simon, yeni deneyin tam teşekküllü kuantum para yönünde bir adım olduğunu, ancak yaklaşık 6 milyon saniyenin 6 milyonu olan kuantum belleğinin depolama süresinin protokolün pratik olması için hala çok kısa olduğunu söylüyor. “Başka bir (gelecekteki adım) taşınabilirliği artırmaktır. Bence uzun vadeli hedef, özellikle kuantum para bağlamında, cebinize koyabileceğiniz kuantum bellek olacaktır. Ama kesinlikle orada değiliz” diyor.
Ekibin bu depolama süresini artırma konusundaki manzaraları var – eğer bin kat daha uzun olsaydı, protokol dünyanın dört bir yanındaki şehirlerde zaten var olan metropol kuantum ağlarında kullanılabilir. Ek olarak, son teknoloji kuantum anıları, ultra güvenli uzun mesafeli kuantum iletişimini sağlayabilir ve birkaç kuantum bilgisayarın bir, daha güçlü bir cihaza bağlanmasına yardımcı olabilir.
