Kuantum ağın kullanılabilir olması icin, kuantum bilgi transferinin tersine cevrilebilir olması gerekiyor. Ancak, kuantum bilginin cok hassas olması, bu işlemi zorlaştırıyor. Kopyalamaya izin vermeyen teorem nedeniyle, kuantum sistemi olarak bilinen matematiksel değişkenleri iceren ‘kuantum durumu’, isteğe bağlı coğaltılamıyor.

Almanya’nın Max Planck Kuantum Optik Ensitutusu’ndeki (MPQ) araştırmacılar, bilgi transferinde yaşanan sorunu ortadan kaldıracak cozumu geliştirdi. Gerhard Rempe’nin başını cektiği araştırma ekibi, guvenli iletişim sağlanabilecek ilk basit kuantum ağını oluşturmayı başardı. Fizik alanında cığır acması beklenen gelişme sayesinde, super hızlı kuantum internet teknolojisine bir adım daha yaklaşıldığı ifade edildi.

KUANTUM İNTERNETİN TEMELİ
Kuantum ağlar, icerdiği bitlerin hem 0 hem de 1 değeri alabilmesi sayesinde geleneksel ağlardan ayılırıyor. Normal ağlarda bitler ya 0 ya da 1’i temsil ediyor. Ustduşum ozelliğine sahip olan kuantum bit, yani kubit ise aynı anda her iki konumu temsil edebiliyor.

Bilgiyi oluşturan her bit, bir atomdan diğerine kendi kuantum durumunu bağımsız fotonlar uzerinde haritalandırarak ilerliyor. Bu fotonlar (ışın parcacıkları), fiber optik bir kablo uzerinde hareket ediyor ve ikinci atoma aktarılıyor. İkinci atom, daha sonra elde ettiği bilgiyi yeniden ilk atoma gonderebiliyor veya bir merkez gorevi gorerek ağdaki diğer tum atomlara bilgiyi aktarabiliyor.

MPQ’nun direktoru Ignacio Cirac’ın fikriyle ortaya atılan kuantum ağı projesi, birbirine bağlanan ve foton değiş tokuşu yaparak bilgi transfer edebilen iki atom parcacağını temel alıyor. İki atom parcacağı, yansıtma ozelliği yuksek aynalardan oluşan optik boşluklara yerleştiriliyor. Atomlar fotonları ortaya cıkardığında, fotonlar bircok şekilde kontrol edilebiliyor ve yonlendirilebiliyor.

LAZER YARDIMI
Bu sistemin oluşturulmasındaki en zor basamaklardan biri, atomların boşluklara yerleştirilmesi. Soz konusu işlem, lazer yardımıyla atomlara mudahale edilmeden gercekleştirilebiliyor. Bu şekilde, atomun foton ortaya cıkarması kontrol edilebiliyor, bilginin de spesifik bir foton uzerinde depolanması sağlanıyor. İstenildiği zaman, bilgi başka bir fotona aktarılabiliyor.

Alman araştırmacıların kuantum ağı prototipinde kullandığı iki atom parcacağı, aralarında 21 metre mesafe bulunan iki ayrı laboratuarda bulunuyor. Sistemi birbirine bağlamak icin 60 metre optik fiber kablo kullanıldı.

Scientific American dergisine konuşan Dr. Stephan Ritter, “Kuantum durumlarının, geleneksel tum ağların sağlayacağından cok daha iyi bir şekilde transfer edilebileceğini soyleyebiliriz. Profesor Chirac’ın geliştirdiği kuramsal yaklaşımının kullanılabilirliğini gosterdik” dedi.

BİLGİ IŞINLANABİLECEK
Alman araştırmacılar, kuantum fiziğinde ‘arıtılma’ olarak bilinen surecle, iki atomun konumları ve davranışları arasında bağlantı kurarak, aralarındaki mesafeye bakmaksızın bilgi transferi yapmayı da başardı. Ritter, “Bir kunatum ağının ilk ptrototipini oluşturduk... Atom parcacıkları arasındaki kuantum bilgi transferini tersine cevirmeyi de başardık... Ayrıca, birbirinden uzak iki atom parcacığı arasına bağlantı kurarak, 100 mikro saniyelik arıtılma sureci oluşturabiliyoruz. Normalde bu surec sadece bir mikro saniye kadar suruyor. Aralarında buyuk mesafe bulunan iki sistemin arasında bağlantı kurabilmek gercekten cok etkileyici. Boylece, kuantum bilgisinin ışınlanmasını sağlayacak bir kaynak da elde edebiliriz” ifadesini kullandı.

Alman bilim insanı, geliştirecekleri sistemler sayesine bir gun kuantum bilgiyi sadece cok uzak mesafelere taşımakla yetinmeyeceklerini, kuresel internet ağının kuantum internete donuşebileceğini soyledi.
__________________