Kuantum İletişiminde Yeni Bir Dönem
Independent Türkçe’de yayımlanan bir habere göre, bilim insanları, kübitleri 44 kilometrelik bir fiber optik ağ üzerinden %90 oranında aslına uygunlukla iletmeyi başardı. Bu ağ, mevcut internet altyapısı ile uyumlu bir şekilde, halihazırda kullanılan ekipmanlarla inşa edildi.
Kübitler, dijital bilginin kodlanmasında kullanılan geleneksel bit’ler yerine, kuantum bit’leri olarak adlandırılan bir yapıdır. Bu kübitler, süperpozisyon durumları sayesinde aynı anda hem “1” hem de “0” değerlerini işleyebilme yeteneğine sahiptir. Bu durum, bilgisayara eklenen her yeni kübitin, makinenin verimliliğini doğrusal değil, üstel bir şekilde artırmasına olanak tanır.
Kuantum ışınlama, kuantum durumlarının bir yerden başka bir yere aktarımını ifade eder. Bu aktarım, iki parçacığın kuantum dolaşıklığı ile birbirine bağlanması yoluyla gerçekleştirilir. Bu bağlantı sayesinde, bir parçacıkla paylaşılan bilgi, diğer parçacıkla da tam olarak aynı anda paylaşılabilir. Parçacıkların tam konumlarının, momentumlarının ve dönüşlerinin, ölçüm yapılana kadar belirlenemediği olasılık durumlarında var olması, bu sürecin temelini oluşturmaktadır.
Fotonlar da bu ilginç davranışları sergileyerek, nasıl ölçüldüklerine bağlı olarak dalga veya parçacık biçiminde varlık gösterebilirler. Fermilab’daki Kuantum Bilim Programı’nın başkanı Panagiotis Spentzouris, Motherboard’a verdiği bir demeçte, bu tür araştırmaların sınırlarını zorlamak ve hem kuantum iletişimini hem de kuantum ağlarını gerçek hayatta uygulamak için temel fizik fikirlerini test etme yolunda önemli adımlar atmayı amaçladıklarını belirtti.
Caltech’te Shang-Yi Ch’en Fizik Profesörü olan Maria Spiropulu da bu konu hakkında, “Sosyal medyada insanlar (elbette şaka olarak) bir kuantum internet sağlayıcısına başvurmaları gerekip gerekmediğini soruyorlar. Ancak, daha fazla AR-GE çalışmalarına ihtiyaç duyduğumuz kesin.” ifadelerini kullandı.
Kuantum bilgisayarlar, günümüzün en güçlü süper bilgisayarından yaklaşık 100 trilyon kat daha hızlı hesaplama kapasitesine sahip olma potansiyeline sahiptir. Google’ın yanı sıra, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden ekipler de bu tür başarıları elde etmek için iki farklı yöntem kullanarak önemli ilerlemeler kaydetmiştir.
Spentzouris, ABD Enerji Bakanlığı’nın yakın zamanda Şikago’da ulusal bir kuantum interneti planı açıkladığını ve ulaştıkları noktanın “Şikago bölgesi metropol kuantum ağının inşası için temel oluşturabileceğini” vurguladı.
Bu araştırma, Fermilab, AT&T, Caltech, Harvard Üniversitesi, NASA Jet İtki Laboratuvarı ve Calgary Üniversitesi’nden araştırmacıların katkılarıyla PRX Quantum dergisinde yayımlandı. Profesör Spiropulu, “Sürdürülebilir, yüksek performanslı ve ölçeklenebilir kuantum ışınlama sistemlerinde bu dönüm noktasına ulaştığımız için büyük bir gurur duyuyoruz. 2021’in ikinci çeyreğine kadar tamamlamayı beklediğimiz sistem yükseltmeleriyle sonuçların daha da geliştirileceğini umuyoruz.” şeklinde açıklamalarda bulundu.
