Delftteki QuTech araştırmacıları iki kuantum yongası arasında, dolaşıklığın kaybından daha hızlı biçimde dolanıklık oluşturmayı başardılar. Yepyeni ve zekice bir dolanıklık protokolüne ek olarak dolaşıklığın dikkatle korunması sayesinde Profesör Ronald Hanson önderliğindeki bilim insanları böylesi bir kuantum bağını istek üzerine üretebilen ilk insanlar oldular. Bu gelişme birden çok kuantum düğümünün birbirine bağlanmasının ve dünyanın ilk kuantum internet ağının kurulmasının önünü açıyor.
Araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı. Kuantum dolaşıklığının gücünden faydalanarak casusluğun olanaksız olduğu bir kuantum interneti inşa etmek kuramsal bakımdan mümkün. Ne var ki asıl güçlük böyle bir kuantum ağını kurmakta. Çünkü bunun için dolaşıklığı istek üzerine güvenilir biçimde kurmak ve dolaşık bilgiyi bir sonraki düğüme iletene kadar korumak gerekiyor. Bunlar da bugüne kadarki kuantum deneylerinin kapasitesini aşıyordu.
Delft’teki QuTech bilim insanları, dolaşıklığı iki metreden uzun mesafeden istek üzerine, saniyenin kısa bir bölümü boyunca deneysel olarak yaratmayı ve üçüncü bir düğüme iletecek kadar muhafaza etmeyi başardılar. Şimdi önümüzdeki güçlük birden çok dolaşık düğümden oluşan bir ağ yaratmak. Bu kuantum internetin ilk versiyonu olacak diyor Profesör Ronald Hanson.
Profesör Ronald Hanson’ın araştırma grubu 2015’te de uzun mesafede (1,3km) uzun ömürlü kuantum dolaşıklığı yaratan ilk ekip olmuş, böylece kuantum dolaşıklığının ilk tümüyle deneysel kanıtını elde etmişti. Şuanki kuantum interneti geliştirme yaklaşımlarının temelinde de işte bu deney yatıyor. Elmas yongaları üstündeki uzak, tekil elektronlar, aracı olarak kullanılan fotonlar sayesinde dolaşık hale getiriliyor. Ne var ki bu deney gerçek bir kuantum ağı yaratmak için gereken performansa sahip değildi.
Hanson, “2015’te saate bir defa ancak bağlantı kurabiliyorduk ve bu bağlantı da saniyenin çok küçük bir kısmında varlığını koruyordu. Ağa birden çok düğüm eklemek şöyle dursun, üçüncü düğümü bile eklemek olanaksızdı” diyor. Bilim insanları bu deneyi birden çok bakımdan geliştirdiler. Her şeyden önce yeni bir dolanıklık yöntemini tanıttılar: Bu yöntem, iki metre mesafeli elektronlar arasın da saniyede 40 defa dolanıklık kurulmasına izin veriyor. Çalışmanın ek yazarı Peter Humphreys yöntem için, “Bu eski yöntemden bin kat daha hızlı” diyor. Kuantum bağını dış gürültülerden korumanın zekice bir yoluyla birleştirilince, deney kritik eşiği aştı.
İlk defa dolaşıklığı yitmesinden daha hızlı biçimde üretmek mümkün. Teknik geliştirmeler sayesinde deney düzeneği artık istendiği an dolanıklık üretmeye hazır. Hanson, “Tıpkı mevcut internette olduğu gibi daima çevrimiçi olmak istiyoruz. Sistemin her talepte dolanıklık üretmesi gerekiyor.” diyor. Bilim insanları bunu, akıllıca kalite kontrolleri getirerek çözmüş. Humphrey, “Bu kontroller toplam deney süresinin çok küçük bir kısmını alıyor ama sistemimizin elle müdahale gerektirmeden daima dolaşıklığa hazır olmasını sağlıyor.” diyor .
Bilim insanları geçen yıl geçen yıl bir kuantum dolaşıklığı bağlantısını yeni bir bağlantı yaratılırken koruyabildiklerini gösterdi. Bu sonucu öncekilerle birleştirince, ikiden fazla düğümü olan kuantum ağları yaratmaya hazırlar. Bilim insanları şimdi de birkaç kuantum düğümü arasında böyle bir ağ kurmayı tasarlıyor.
Kaynak: Popular Science