İsviçreli bilim adamları ilk kez kuantum ışınlamayı kullanarak bilgileri bir yerden başka bir yere ışınlamayı başardılar.
Zürih, İsviçre). Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nden Profesör Andreas Wallraff ve meslektaşları, bilgileri ilk kez sözde katı hal sisteminde ışınlamayı başardılar. Fizikçilerin Nature dergisinde bildirdiği gibi, bilgiyi bir çipe ışınladılar. Ancak bu çip, klasik fizik temeline göre değil, kuantum fiziği yasalarına göre çalıştığı için normal bilgisayar çiplerinden farklıdır.
Yayınlanan çalışmada fizikçiler, bilgiyi kuantum çipinin bir köşesinden karşı köşesine altı milimetreden daha uzun bir mesafeye ışınlamayı nasıl başardıklarını anlatıyor. Bu, bilgi aktarımı sırasında verici köşesinden alıcı köşesine giden yolu fiziksel parçacıklar kaplamadan başarıldı.
Wallraff, “Geleneksel telekomünikasyonda bilgi, elektromanyetik darbelerle iletilir. Örneğin, mobil iletişim, darbeli radyo dalgalarını iletir ve fiber optik bağlantılar, darbeli ışık dalgalarını iletir,” diye açıklıyor Wallraff. Kuantum ışınlama ile bilgi taşıyıcısı taşınmaz, sadece bilgi taşınır. Bu, sistemin kuantum mekaniksel özellikleri, özellikle verici ve alıcı birimlerin birbirine karışması ile mümkün olmaktadır.
Kuantum ışınlanmasına hazırlanmak için fizikçiler, verici ve alıcı birimlerini dolaşık bir duruma getirdiler. Dolaşmış durum korunurken iki birim daha sonra fiziksel olarak birbirinden ayrılabilir. Fizikçiler deneylerinde daha sonra verici ünitede kuantum mekaniği bilgisini programlarlar. İki ünite iç içe geçtiği için bu bilgi alıcı ünitede de okunabilmektedir.
Wallraff, “Kuantum ışınlanma, bilim kurgu dizisi ‘Star Trek’teki ışınlama ile karşılaştırılabilir,” diye açıklıyor. “Bilgi A noktasından B noktasına gitmez. Aksine, B noktasında okunursa, B noktasında görünür ve A noktasında kaybolur.” Altı milimetrelik mesafe, diğer ışınlanma deneylerine kıyasla kısa görünebilir, çünkü bir yıl önce Avusturyalı bilim adamları, bilgileri iki Kanarya Adası olan La Palma ve Tenerife arasında yüz kilometreden fazla bir mesafeye ışınlamayı başardılar. Bununla birlikte, bu deney temelde farklıydı çünkü görünür ışıklı optik sistemler içeriyordu.
Fizikçiler ise ilk kez süper iletken elektronik devrelere sahip bir sistemde bilgiyi ışınlamayı başardılar. Wallraff, “Bu ilginç çünkü bu tür devreler, gelecekteki kuantum bilgisayarların inşası için önemli unsurlardır” diye vurguluyor. Fizikçilerin sisteminin bir başka avantajı: Son derece hızlı ve önceki ışınlanma sistemlerinin çoğundan önemli ölçüde daha hızlı. Saniyede yaklaşık 10.000 kuantum biti iletilebilir.
Sonraki adımlarda, fizikçiler sistemlerini verici ve alıcı arasındaki mesafeyi artırmak için kullanmak istiyorlar. Önce bilgileri bir çipten diğerine ışınlamayı deneyin. Uzun vadede, şu anda optik sistemlerde yapıldığı gibi, elektronik devrelerin daha uzun mesafelerde kuantum iletişimini çalıştırmak için kullanılıp kullanılamayacağını araştırmakla ilgili.
Wallraff, “Işınlama, kuantum bilgi işleme alanında geleceğin önemli bir teknolojisidir,” diyerek sözlerini sonlandırıyor. Bu, örneğin bir kuantum çipinde veya gelecekteki bir kuantum işlemcide bilgileri bir noktadan diğerine taşımak için kullanılabilir. Klasik fiziğe dayanan günümüzün bilgi ve iletişim teknolojileriyle karşılaştırıldığında, kuantum fiziksel bilgisinin avantajı, bilgi yoğunluğunun çok daha yüksek olmasıdır: kuantum bitlerinde daha fazla bilgi depolanabilir ve aynı sayıdaki klasik bitlerden daha verimli bir şekilde işlenebilir.