Kuantum iletişime yeni altyapı gerekmiyor

Northwestern Üniversitesi’nden bir mühendislik ekibi, internet trafiğinin taşındığı fiber optik kablolar üzerinden kuantum bilgiyi ileterek iletişim teknolojisinde önemli bir adım attı. Bu buluş, kuantum iletişim teknolojisinin mevcut internet altyapısına entegre edilebileceğini ve hız ile güvenlik açısından yeni olanaklar sunabileceğini ortaya koyuyor. 

Optica dergisinde yayımlanan çalışmanın lideri Prof. Prem Kumar, “Bu buluş, kuantum iletişim ile klasik internetin aynı altyapıyı paylaşabileceğini ve iletişimi bir sonraki seviyeye taşıyabileceğimizi gösteriyor,” dedi.

Kuantum ışınlama, kuantum dolanıklık adı verilen fiziksel bir olguya dayanıyor. Dolanıklık, birbirinden çok uzakta bulunan iki parçacığın durumlarının birbiriyle anlık olarak etkileşimde bulunması anlamına geliyor. Bu süreçte fiziksel bir parçacık taşınmıyor; parçacığın kuantum durumu dolanıklık sayesinde bir noktadan diğerine aktarılıyor. Ultra hızlı ve güvenli bir iletişim yöntemi sunan bu teknoloji, daha önce yoğun internet trafiğinin bulunduğu kablolarda uygulanamıyordu.

Araştırma ekibi, kuantum parçacıklarının internet trafiğindeki milyonlarca ışık partikülüyle karışmasını önlemek için özel bir yöntem geliştirdi. Çalışmanın yazarlarından Jordan Thomas, ekiplerinin ışık saçılım desenlerini analiz ederek kuantum bilgisi için daha az yoğun bir dalga boyu seçtiğini ve özel filtreler kullanarak internet trafiğinden kaynaklanan gürültüyü azalttığını ifade etti. Bu yaklaşım, kuantum ışınlamanın klasik internet altyapısı üzerinden sorunsuz bir şekilde gerçekleşmesini sağladı.

Deneyler, 30 kilometrelik bir fiber optik kablo üzerinde gerçekleştirildi. Deney sırasında hem yüksek hızlı internet trafiği hem de kuantum bilgisi eşzamanlı olarak iletildi. Kuantum bilgisi, alıcı uçta ölçülerek protokolün başarıyla çalıştığı doğrulandı. Bu sonuçlar, yoğun trafik ortamında bile kuantum bilgisinin etkili bir şekilde taşınabileceğini ortaya koyuyor.

Araştırmacılar, bu teknolojiyi daha uzun mesafelerde ve gerçek dünya koşullarında test etmeyi hedefliyor. Özellikle yer altındaki mevcut fiber optik kablolar üzerinde yapılacak çalışmalarda, dolanıklık değişimi gibi daha karmaşık kuantum uygulamalarının geliştirilmesi planlanıyor.

Çalışmayı yöneten Prof. Kumar, “Pek çok kişi kuantum iletişim için özel altyapıların gerekli olduğunu düşünüyordu. Ancak doğru dalga boylarını seçerek klasik ve kuantum iletişimi mevcut altyapılarda bir arada çalışabilir hale getirebildik,” diyerek çalışmanın önemine dikkat çekti.

Bu buluş, mevcut internet altyapısında kuantum iletişim uygulamalarının mümkün olabileceğini göstererek, hem hız hem de güvenlik açısından iletişim teknolojilerinde yeni bir dönemi işaret ediyor.

Kaynak: Northwestern University