Kuantum bilgilerini kubit şeklinde gönderme (quAntum bit) yıllardır başarıyla uygulanmaktadır. Ayrıca, veri iletme mesafesi, Dünya'nın eğriliği gibi diğer faktörler tarafından ciddi şekilde engellenir. Şimdi, ilk kez, İtalyan bilim adamları Dünya ile 1485 km yükseklikte yörüngede dönen bir uydu arasında başarılı bir sahte tek foton değişimi gerçekleştirdiler. Burada yeryüzünde iletim kısıtlanabilse de, uyduların kullanılması böyle bir sistemin aralığını büyük ölçüde artıracak ve muhtemelen uzun mesafeli kuantum iletişimi alanı ile başlayacaktır.
Kuantum iletişimlerinin temel avantajı, saldırıya karşı mükemmel bir şekilde güvenli olmasıdır. Güvenlik bilincine sahip bir bilgi aktarımı dünyasında, fotonların kuantum hallerinde gizlenmiş bilgi gönderme olasılığı oldukça arzu edilir olacaktır. Burada Dünya'ya kodlanmış fotoğraf göndermenin en büyük dezavantajı, fotonlar atmosferik parçacıklar tarafından dağıldığı için verilerin bozulmasıdır. Mevcut kayıt, kodlanmış bir fotonun kuantum kodunu kaybetmeden görüş hattı boyunca hareket etmesi için 144 km'de duruyor. Bu mesafe, optik fiberler boyunca kodlanmış fotonlar ateşlenerek arttırılabilir.
Peki ya uyduları kodlanmış fotonları uzayda iletmek için düğüm olarak kullandıysanız? Fotonları yukarı doğru çekerek, sadece 8 km yoğun atmosferde yolculuk etmeleri gerekir. Bu tam olarak Paolo Villoresi ve Padova Üniversitesi Bilgi Mühendisliği Bölümü'ndeki ekibinin İtalya ve Avusturya'daki diğer enstitülerdeki işbirlikçileriyle başarmayı umdukları şeydi. Aslında, bir yer istasyonu ile Japon Deneysel Jeodezik Uydusu arasındaki “tek foton değişimini” zaten test ettiler Ajisai bazı iyi sonuçlarla.
“Yer tabanlı istasyon tarafından yayılan zayıf lazer darbeleri, küp köşeli retroreflektörlerle donatılmış bir uyduya yönlendirilir. Bunlar, hafif nabız kuantum iletişimi için gerektiği gibi, alıcıya yönlendirilmiş nabız başına ortalama birden az foton ile nabzın küçük bir bölümünü yansıtır.”-“ Uzay ve Dünya arasındaki bir kuantum kanalının fizibilitesinin deneysel olarak doğrulanması ”ndan, Villoresi vd..
Bu başarıyı, dünyadaki zayıf bir foton kaynağını yönlendirmek için mevcut Dünya tabanlı lazer menzili teknolojisini (Matera Laser Ranging Gözlemevinde, İtalya) kullanarak başardılar. Ajisai, küresel aynalı uydu (resimde üst). Güçlü lazerli ışın demeti uyduyu saptadığından, zayıf kodlu lazerin veri atımlarını tetiklemesine izin vermek için kapatıldı. İki lazer, Ajisai fotonları alıyordu. Gözlemevinde sadece atımların sadece küçük bir kısmı geri alındı ve istatistiksel olarak, kuantum iletişimi için lazer atımı başına bir fotondan daha az geri dönüş şartı elde edildi.
Bu, çoğunun kuantum iletişimine doğru ilk adımıdır ve hiçbir şekilde kuantum dolanması iki foton arasında (bu durum ayrı bir yayında ortak çalışanlardan biri tarafından ayrıntılı olarak açıklanmaktadır) - şimdi bu kuantum veri iletiminin nihai biçimi olacaktır!
Kaynak: arXiv, arXiv blog
