Bilim insanları, kuantum iletişim ağlarında veri güvenliğini sağlamak amacıyla kullanılabilecek, son derece parlak ışık parçacıkları üretebilen yeni bir ışık kaynağı geliştirdi. Bu buluş, gelecekteki kuantum iletişim ağlarında verilerin güvenli bir şekilde iletilmesini sağlayabilir.
Kuantum iletişimi gerçek olabilir
Kuantum interneti, dolanık foton çiftleri aracılığıyla bilgi iletimini mümkün kılar. Bu fotonlar, kuantum mekaniğinin ilginç kurallarına göre, zaman ve mekân sınırlarını aşarak bilgi paylaşabilir. Dolanık fotonlara kodlanan veriler yüksek hızlarda aktarılabilir ve “kuantum tutarlılığı” sayesinde veriler yakalanamaz hale gelir. Ancak kuantum internetinin geliştirilmesindeki en büyük zorluk, fotonların mesafe arttıkça zayıflamasıdır. Bu yüzden başarılı bir kuantum interneti için fotonların dolanıklığını kaybetmeden uzun mesafelere taşınabilmesi gerekmektedir.
Bu sorunu aşmak için, Avrupa, Asya ve Güney Amerika’dan bilim insanları, mevcut teknolojileri kullanarak yüksek parlaklıkta yeni bir kuantum sinyal kaynağı oluşturdu. Başarı, tek foton üreten bir cihaz olan foton noktası yayıcısını, kuantum imzasını güçlendiren bir cihaz olan kuantum rezonatörü ile birleştirerek elde edildi. Araştırmacılar, bu iki teknolojiyi birleştirerek, maksimum polarize dolanıklık sağlayan güçlü bir kuantum sinyali üretmeyi başardı.
Google hastalık teşhisi için yapay zeka kullanıyor
Araştırmanın önemi, bu teknolojilerin bağımsız olarak laboratuvarlarda test edilmesinin ardından ilk kez bir arada kullanılmasıdır. Bilim insanları, foton noktası yayıcısını, piezoelektrik aktüatör üzerinde yer alan dairesel bir Bragg rezonatörü ile entegre etti. Bu kombinasyon, hem parlaklık hem de dolanıklık özelliklerini yüksek tutan fotonlar üretmeyi mümkün kıldı.
Bu ilerleme büyük bir adım olsa da, kuantum internetinin yakında hayata geçmesi beklenmiyor. Teknolojiler hâlâ deneysel aşamada ve geliştirme aşamasında. Araştırmada kullanılan foton yayıcıları, toksik hammaddelere, özellikle arsenik gibi maddelere ihtiyaç duyuyor, bu da ölçeklenebilirlik konusunda güvenlik endişelerine yol açıyor.
Araştırmacılar, bir sonraki aşamada piezoelektrik aktüatör üzerine diyot benzeri bir yapı entegre etmeyi planlıyor. Bu, kuantum noktalar üzerinde elektrik alanı oluşturarak dolanıklık derecesini artırabilir ve decoherence (dolanıklık kaybı) sorununu çözebilir.