Bir fotonun kuantum hali tam 25 km öteye ışınlandı

PLDKuantum
Bilim adamları fotonun kuantum halini 25 kilometrelik optik bir kablo boyunca başarıyla ışınladılar. Bu deney, bilginin ışıktan maddeye aktarılabileceğini gösteriyor.

Geneva Üniversitesi’ndeki bir grup araştırmacı tarafından yapılan bu önemli çalışmayı yürüten bilim adamları konuyla ilgili bir basın açıklamasında bulundu. Yapılan açıklamaya göre; fotonun kuantum hali kristale ışınlanarak ikisi de doğrudan etkileşime girmeden korunabilir.

Kuantum ışınlaması, kuantum dolanması olarak da bilinen bir fenomen olan, çok küçük veri parçalarını bir noktadan diğer bir noktaya anında taşınması anlamına geliyor. İki birbirine bağlı partikül, birbirlerinden ayrıldıklarında bile, ikiz gibi hareket ediyor. Bu da bir bilginin, onlara dokunmadan, birinden diğerine geçebildiği anlamına geliyor.

Araştırmacılar bu kuantum deneyi karşısında oldukça etkilenmiş durumdalar çünkü bu son çalışmanın; bilginin taşınması ve iletilmesi konusunda devrimsel sonuçları olabilir. Ancak tüm bu ilerlemeye rağmen bilim adamları; hangi kuantum bilgisinin ışığın içinde kaldığı ve hangisinin şu anda var olan iletişim sistemlerinde kullanılabileceği hakkında bir yol bulmakta güçlük çekiyorlar.

Bu yeni deneyde fizikçiler, iki tane birbirine dolanmış fotonu aldılar ve bir tanesini 25 kilometrelik optik bir tel boyunca yolladılar. Bu arada da diğer fotonu bir kristalin içinde gönderdiler. Üçüncü foton ise tıpkı bir bilardo topu gibi optik telin içine ilk fotona çarpması ve bu arada ikisini de bozabilmesi için yollandı.

Ancak araştırmacılar bu üçüncü fotondaki bilginin gerçekten bozulmadığını ya da yok edilmediğini fakat ikinci fotonla birlikte (dolaşmış olan) kristalin içine transfer olduğunu keşfetti. Bu sonuçlar Nature Photonics dergisinde de yayınlandı.

Araştırmayı yürüten bilim adamlarından Félix Bussieres yapılan basın açıklamasında şunları söyledi: “Bu deney bize gösteriyor ki; siyam ikizi gibi birbirine dolanmış iki fotonun kuantum hallerinin ışınlaması, ışığın maddeye dönüşmesini güçlendiren bir kanal. Fotonun bilgilerini depolamak için  kristali bir bellek bankası olarak hayal etmek gerekiyor. Sonrasında ise ışınlama efektini kullanarak bu mesafeler üzerinden transfer sağlanıyor.”

İletişim sistemlerinde kuantum ışınlama tekniğini kullanmak için hala uzun bir yol var. Ancak bu çalışma bilgi için kullanılan “aracın” çok da fazla önemli olmadığını söylüyor. Nature Photonics yazarlarına göre bu deney, yarı iletken kuantum hafızası noktası üzerine polarize  telekom dalga uzunluğunun kuantum ışınlamasını gösteriyor. Bu da gelecekteki kuantum araştırmaları adına birçok olasılığın kapısını açıyor.

Haber kaynağı: http://www.sciencealert.com.au/news/20142209-26214-2.html
Fotoğraf: Geneva Üniversitesi