Dünyanın en büyük kuantum ağı!

Bir grup Avrupalı araştırmacı bu zamana kadar ki en büyük kuantum iletişim ağı fikrini ortaya attılar: Dünya ve Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) arasında bir ağ. Böylesi bir ağ yoğunlaştırılmış fotonları 400 kilometrenin üzerinde bir uzaklığa taşımayı hedefliyor-bu bir önceki kuantum iletişim deneyinden iki ya da üç kat daha uzun bir mesafe. Bu deney uzay da gerçekleştirilecek ilk kuantum deneyi olmakla kalmayıp, ayrıca bilim adamlarına yoğunlaşmanın uzun mesafelerde gerçekten anlık ya da yerçekimi tarafından etkilenip etkilenmediğine dair bilgi sunacak.

Geçtiğimiz yıllarda kuantum fizikçileri yoğunlaşmış fotonları uzun mesafelerde aktarmayı başarmışlardı. Bunlardan biri de 2012, Eylül ayında sitemizde yayınlanan Kuantum ışınlama rekorunun kırılmasıyla ilgili haberdi (yoğunlaşmış fotonlar lazerler kullanılarak 143 kilometre uzaklıktaki laboratuara aktarılmıştı). Bir diğeri ise optik kablolar kullanılarak laboratuar ortamında 250 kilometre taşınan fotonlardı. Daha eski yıllarda ise, ilk yer ile hava ağını bir yer istasyonu ile 20 km havada uçan bir uçak arasında gözlemlemiştik. Tüm bunlar etkileyici gelişmeler; ancak dünya çapında uydu tabanlı bir kuantum ağı kurabilmeyi kanıtlamak için daha büyük uzaklıklarda başarılar gerekiyor (ISS’e olan 400 kilometre gibi).

Teklif edilen bu yeni düşünce sanıldığı kadar zor koşullar içermiyor. ISS’nin zaten sahip olduğu Cupola Modülünde 70 cm’lik bir pencereden Dünya’ya dönük bir Nikon kamerası ve 400 mm lensi var. Avrupalı fizikçilerin teklifi, lensi yerinde bırakıp kamerayı yeni bir tekil-foton ölçer modülüyle değiştirmek. Bu modül yine ISS’e bir SpaceX Dragon ya da Rus Soyuz kapsülüyle taşınabilecek. Modül yerine yerleştirildiğinde, Dünya’da bulunan bir yer istasyonundan,  bir çift foton yarısı Düny’ da kalacak ve diğer yarısı ISS’e aktarılacak şekilde yoğunlaştırılarak taşınacak.

Fizikçiler iki deney öneriyor. İlki bir standart Bell-tip deneyi, bu deney yoğunlaşmış fotonların aslında klasik fizik yerine kuantum fiziği kurallarına uyduğunu doğruluyor. İkici ise uzay tabanlı kuantum anahtarı dağıtımının (QKD) geleneksel iletişim için güvenli olup olmadığını görmemizi sağlayan, Kiriptografi anahtarı deneyi. Bu deneyler  ISS’nin  optik yer istasyonunun üzerinden geçtiği sırada gerçekleştirilecekler. Rupert Ursi, teklifin yardımcı yazarı,

“Bir yılın içinde bir kaç ay süreyle, ISS beş ila altı kez deneylerimizi yapabileceğimiz doğru diziye geliyor. Bir hafta için bolca düşünüyor ve deneyi ayarlıyoruz ve böylece ISS ile bağlantıları yeterince mümkün oluyor,” diyor.

Bu çalışmaların sonucunda iki şeyi söyleyebileceğiz: yoğunlaşmış fotonları uzun mesafelerde güvenli bir şekilde taşıyıp taşıyamayacağımızı böylece dünya çapında bir kuantum ağı yaratamayacağımız ve gerçekten yerçekiminin yoğunlaşmada bir etkisi olup olmadığını. Ayrıca uzun mesafe aktarımı bizlere kuantum yoğunlaşmış parçacıkların gerçekten kuantum durumlarını anlık olarak sonsuz uzaklıkta taşıyıp taşımadığını gösterecek.  Bir diğer araştırma grubu yakın zamanda bu kuantum kanalının  en az 10.000 kat ışık hızından hızlı olduğunu göstermişti.

İleriye bakarsak, deneyin onaylanması an meselesi. Kuantum yoğunlaşma deneylerine olan artan yoğun ilgiyle bunun kısa bir süre içerisinde gerçekleşebileceğini söylemek hiç zor değil.

 

Kaynak: extremetech.com

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap