Kuantum 'Işınlama' Veri Aktarmamıza Yardımcı Olabilir

  • Yeni araştırmalarda, bir cihaz kuantum düzeyinde kaybolan verilerin düzeltilmesine yardımcı oluyor.

  • Röle sistemi hatalı fotonları yakalar ve onları akışa geri iter.

  • Veriler daha hızlı hareket ettikçe, süreç, kayıp fotonların küçük miktarını artırır.

Modern çağımızın en büyük sorularından biri, muazzam miktarda verinin giderek daha geniş alanlara en iyi nasıl iletileceğidir.


Yeni araştırmalarda, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden (NIST) bilim insanları ve Avustralya, Brisbane'deki Griffith Üniversitesi'ndeki kuantum çalışma grupları, kuantum veri aktarımının aklımızı uçurabileceğini öne sürüyorlar.


Bazı farklı veri senaryoları hayal ederek sahneyi kuracağız. Bir telin her seferinde bir zap veya sessiz alan ileten bir sinyal taşıdığı basit telgraf setini düşünün. Elektronlar moleküler düzeyde değiş tokuş edilirken bu zaplar ileri geri hareket eder. En basit düzeyde, elektrik budur.


Şimdi, dosyaların bir sunucu veya farklı iş istasyonları arasında gidip geldiği bir bilgisayar ağı hayal edin. Bu dosyaların geçişi şimşek hızında gibi görünüyor, ancak gerçekte, farklı parçalar birer birer ileri geri aktarılıyor. Bunu yöneten algoritmalar, parçalar kablolarda çarpıştığında daha az verinin kaybolmasını sağlamak için "çarpışma algılamasına" sahiptir.


Bu senaryoların her ikisi de veri aktarımını içerir. Karmaşıklık açısından çok farklı görünüyorlar, ancak her ikisi de basit bir paradigmayı temsil ediyor: Sürekli akış.


Bu durumlarda, veriler bir sürahiden gelen su gibi bir yönde veya diğer yönde akar. Bazen değişir, ancak borular boyunca akış hala süreklidir.


Sürekli veya doğrusal bilgi akışıyla ilgili diğer bir şey de şu: Kayıp var. Bilgisayar ağlarında bile veri paketleri bazen çarpışır veya düşer ve kaybolur. Örneğin, büyük bir yerel fiber optik ağda, ışık, ışığın doğasından kaynaklanan kaçınılmaz bir kayıpla birlikte, fiberin içinde seker.


Araştırmacılar , "Uzun mesafeli bilgi transferinde örneğin saçılma ve kırınımdan kaynaklanan kayıp kaynaklı gürültü kaçınılmazdır" diye yazıyorlar.


Tüm şehirleri veya ülkeleri birbirine bağlayan devasa fiber optik gövdelerde olduğu gibi, son teknoloji veri aktarımında bile, tüm teknolojiye güç veren şey, sıçrayan hafif parçacıklardır. Bu teknolojiler fotonları saçar, bu nedenle kaybı azaltmanın yollarını bulmak başlı başına büyük bir endüstridir.

Kayıpları incelemek için, bilim insanları önce, önemli olmayan bir fotonun girişim gürültüsünde kasıtlı olarak kaybolacağı bir konuma sektiği bir deney kurdular. Kaybı kontrol etmek için önce gürültüsüz lineer amplifikatör adı verilen bir cihaz uyguladılar. Çalıştığında, bu cihaz hatalı fotonu "yakalıyor", onu kuantum durumuna geri döndürüyor ve verinin sağlıklı kısmına geri yakınlaştırıyor gibi görünüyor.


Araştırmacı Sergei Slussarenko yaptığı açıklamada , "Uzun mesafeli çalışan bir kuantum iletişim kanalının, bu bilgi kaybını azaltacak bir mekanizmaya ihtiyacı var, bu tam olarak bizim deneyimizde yaptığımız şeydi. Çalışmamız, bu uzun mesafeli iletişim ağının önemli bir bileşeni olan sözde bir kuantum rölesi uyguluyor." diyor.


Ardından, araştırmacılar bu yöntemi uzun mesafeli kuantum kriptografisi için test etmek istiyorlar. Bundan sonra, gerçekten güvenli bir küresel kuantum ağı hayal etmeye başlayabilirler.


Kaynak: https://www.popularmechanics.com/