Buluş: Mutlak güvenli kuantum iletişimi sağlamak için mikrodalga aralığında ilk kez
Mikrodalga aralığında, güvenli kuantum iletişimi! UPV / EHU Fiziksel Kimya Bölümü'nden Mikel Sanz, ünlü Nature Communications dergisi tarafından yayınlanan deneysel bir teori grubuna liderlik ediyor. Deney başarılı bir şekilde uzak bir kuantum durumunu hazırladı: yani, mikrodalgalar alanında ilk kez, fiziksel olarak izole edilmiş başka bir kuantum bilgisayarla kesinlikle güvenli bir iletişim kuruldu.Bu yeni teknoloji, önümüzdeki birkaç yıl içinde yeni bir tane getirebilir. devrim. Kuantum alanındaki Büyük Avrupa projesinde, UPV / EHU Fiziksel Kimya Bölümü QUTIS grubundan bir araştırmacı Mikel sanz liderliği üstlendi ve Almanya ve Japonya'dan araştırmacılarla işbirliği içinde bir deney yaptı.
Tüm kuantum bilgisayarların çalıştığı frekans olan mikrodalga durumunda iletişim kurarken uzak kuantum durumunu hazırlamak için başarıyla bir protokol geliştirdi. Önümüzdeki birkaç yıl içinde güvenli kuantum iletişimi ve kuantum mikrodalga radar alanında bir devrim getirebilecek bu aralıkta bunu yapma olasılığı ilk kez test ediliyor. Uzak kuantum durumlarının hazırlanması (uzaktan kuantum durum hazırlığı olarak adlandırılır), kuantum dolaşıklık fenomenine dayanır, yani, bir dizi dolaşık parçacık, bireyselliklerini kaybeder ve uzayda ayrılsalar bile tek bir varlık olarak görünür. Bu nedenle, iki bilgisayar bunu paylaşırsa Kuantum korelasyonu.
Yalnızca bir bilgisayarda işlem yapmak diğer bilgisayarı etkileyebilir ve kesinlikle güvenli iletişim mümkündür. Bu uzaktan kuantum durum hazırlık protokolü üzerine araştırma yaklaşık 20 yıl önce başladı, ancak şimdiye kadar iletişim, görünür aralıktaki dalgalar aracılığıyla gerçekleşti.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Araştırmacı şöyle açıkladı: Bunun nedeni, bu aralıkta oda sıcaklığında yapılabilmesidir, çünkü nesneden gelen ısı radyasyonu sadece oda sıcaklığında ve optik aralıkta çok düşüktür, bu nedenle bu tür iletişimlerde neredeyse hiç parazit yoktur. Ancak mikrodalga ortamında, oda sıcaklığında milyarlarca ve trilyonlarca foton üretilir ve bu fotonlar kuantum özelliklerini yok eder.
Bu nedenle, tüm bu müdahalelerden kaçınmak için, nesneden gelen radyasyonu büyük ölçüde sınırlandırmak ve iletişimi etkili ve güvenli hale getirmek için bu deneylerin mutlak sıfıra (0,05 Kelvin) yakın koşullarda yapılması gerekir. Deneyler yapmak için, bu teknolojiyi geliştirmek için çok fazla araştırma yaptıktan sonra ekip, 35 cm uzakta bir uzak kuantum durumunu başarıyla hazırladı. Bu, aynı zamanda teorinin kanıtı olarak da adlandırılan bir kavram testidir ve bu teknolojiyi geliştirmeye devam etme olasılığını anlamanın ilk adımıdır. Ancak bunun önümüzdeki on yılda bir devrim yaratabilecek çok önemli bir ilk adım olduğuna inanıyorum. Araştırmacılar, bu devrimin iki alanda gerçekleşebileceğine dikkat çekti: bir yandan kuantum iletişimi veya kriptografi.
Kesinlikle güvenli olacağından, frekansı optik aralığa değiştirmeye gerek yoktur, bu da bu iletişimdeki birçok kaybı önleyecektir. Öte yandan, ultra hassas kuantum metrolojisi ve kuantum radarı. Farklı radar uygulamaları hedef tespitine dayanır ve bu tespit mikrodalgalarda gerçekleştirilir; drone gibi cihazlar küçüldükçe, radarların nerede olduklarını bilmek için tespit etmek için gittikçe daha fazla yeteneğe ihtiyacı vardır. Araştırmacıların geliştirmekte olduğu teknoloji bu konuda çok yardımcı olabilir. Bu teknolojinin gerçekleştirebileceği bu ve diğer pek çok uygulama, şu anda bulunduğu düşük sıcaklık ortamında tasarlanamaz, bu nedenle "proje hedeflerinden biri de bu teknolojiyi oda sıcaklığında çalıştırmaya çalışmaktır.
