Bilimde bir ilk: Fotonların kuantum durumu ışınlandı
HABER MERKEZİ
Oluşturulma tarihi: 21 Kasım 2025 10:55
Almanya’daki Stuttgart Üniversitesi’ndeki bilim insanları, kuantum internet hayalini gerçeğe yaklaştıran önemli bir başarıya imza attı. Fizikçiler ilk kez iki farklı ışık kaynağı tarafından üretilen fotonlar arasındaki kuantum durumunu “ışınlamayı” başardılar.
Bu sayede geleceğin kuantum iletişim hatlarında, aralarına yerleştirilen tekrarlayıcı istasyonlar sayesinde bilgi çok uzun ve korunaklı mesafelere, yol boyunca bozulma olmadan taşınabilecek. Ekip, bu istasyonların temelinin “kuantum noktaları” adı verilen özel yarı iletkenler olacağını gösterdi.
Günümüzde klasik internet kablolarında ışık sinyali zayıflarken “amplifikatörler” ile güçlendirilmektedir. Ancak kuantum bilgisini taşıyan fotonları basitçe güçlendirmek mümkün değildir; Çünkü kuantum durumuna dokunduğunuz anda bilgiyi çarpıtırsınız. Bu nedenle aynı özelliklerde neredeyse ayırt edilemeyecek fotonlar üretebilen özel ışık kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır.
KUANTUM NOKTALARI NELERDİR?
Kuantum noktaları, çok küçük yarı iletken yapılar; Öyle ki, o kadar kontrollü çalışabiliyorlar ki, birer birer foton yayıyorlar. En büyük avantajları, bu fotonların frekansını veya “renklerini” olağanüstü bir hassasiyetle ayarlayabilmeleridir. Bu nedenle farklı kuantum noktalarından gelen fotonlar bile neredeyse birbirlerinin kopyaları gibi davranabilirler.
Stuttgart ekibi tam da bunu kullanarak iki ayrı kuantum noktasından çıkan fotonlar arasında kuantum bilgisini aktardı. Ekipten fizikçi Peter Michler ise çalışmanın önemine şöyle vurgu yapıyor: “Dünyada ilk kez iki farklı kuantum noktasından gelen fotonlar arasında kuantum bilgisini aktarmayı başardık.”
Burada “ışınlanma” denilen şey, bilim kurgu filmlerindeki gibi maddenin hareketi değildir. Aslında fotonlardan birinin kuantum durumu diğerine aktarılıyor. Başka bir deyişle bilgi, kuantum bağlantısı sayesinde bir parçacıktan diğerine “sıçrar”. Fotonun kendisi kaybolmaz veya başka bir yerde ortaya çıkmaz; Değişen şey taşıdığı kuantum bilgisidir.
MEVCUT ALTYAPILAR KULLANILACAK
Bu deneyin bir diğer kritik yönü de kullanılan altyapıdır. Deneyi gerçekleştirmek için araştırmacılar, günümüzde evlerimize giren klasik fiber optik kablolara benzeyen standart bir fiber optik hat kullandılar. Kablo uzunluğu şu anda 10 metre civarında ancak prensibin bu altyapı üzerinde çalışabileceği kanıtlandı.
Bilim insanları, mevcut fiber altyapısının geleceğin kuantum internetinin en azından bir kısmında kullanılmasını bekliyor. Eklenecek kuantum katmanı özellikle güvenlik ve veri bütünlüğü açısından kritik öneme sahip olacak. Bu tür deneyler sayesinde kuantum anahtar dağıtımı ve “gizli dinleme” şifreleme sistemleri gerçeğe bir adım daha yaklaşıyor.
Araştırma ekibi bir sonraki hedeflerinin mesafeyi ve başarı oranını artırmak olduğunu söylüyor. Şu anda kuantum ışınlanma deneylerinin başarı oranı %70’in biraz üzerindedir. Bu oranın arttırılması gerçek bir kuantum ağının oluşturulması için gereklidir.
Bilim insanları, sonuçlarının kuantum nokta tabanlı teknolojinin olgunlaştığını ve gelecekteki kuantum iletişim sistemleri için önemli bir yapı taşı sağladığını gösterdiğini söylüyor. Kısacası yolculuğun henüz başında olsak da kuantum internet için gereken parçalar birer birer yerine oturmaya başlıyor.
