Çin bir fotonu 500 kilometre uzaktaki bir uyduya ışınladı

1990'ların başında, bilim insanları kuantum fiziği ile teleportasyonun mümkün olabileceğini sadece hayal edebiliyordu. 

O zamandan bu yana, teleportasyon dünya çapındaki kuantum optik laboratuvarlarında standart bir işlem haline geldi. Hatta, geçen yıl, iki ayrı ekip dünyanın ilk kuantum teleportasyonunu bir laboratuarın dışında gerçekleştirdi. 

Şimdiyse, Çin'deki araştırmacılar süreci bir adım ileriye taşıdı ve Dünya'daki bir fotonu 500 kilometre uzaktaki bir uyduya başarıyla teleport ettiler. 

Micius adı verilen uydu, yerden ışınlanan tek fotonların kuantum durumlarını algılayabilen oldukça hassas bir foton alıcısıdır. Micius, bilim adamlarının dolanma, kriptografi ve ışınlama gibi kuantum becerilerini  test etmelerini sağlamak için uzaya fırlatılmıştı. 

Bu teleportasyon çalışması, bu deneylerin ilk başarıyla sonuçlananı olarak kabul edildi. Ekip yalnızca yerden yörüngeye ilk nesneyi teleportlamakla kalmadı, aynı zamanda uydu ile yer arasındaki ilk kuantum ağı oluşturarak ve dolanmanın ölçüldüğü en uzun mesafe rekorunu kırdı. 

Çinli ekip MIT Technology Review’a verdiği bir röportajda, "Uzun mesafeli ışınlama, büyük ölçekli kuantum ağları ve dağıtılmış kuantum hesaplamaları gibi protokollerde temel bir unsur olarak kabul ediliyor. Önceden gerçekleştirilen uzak mesafeli teleportasyon deneyleri optik fiberlerde ve karasal boşluklarda kaybolan fotonlar nedeniyle 100 kilometrelik bir mesafe ile sınırlıydı,” dedi. 

TELEPORTASYON DENİNCE AKLINIZA NE GELİYOR?

Kuantum ışınlama, kuantum dolanmasına dayanıyor. Kauntum dolanması bir grup kuantum nesnesinin (foton gibi) uzayda aynı noktada ve anda oluşmasına verilen ad. Bu şekilde, nesneler aynı varlığı paylaşır. Bu paylaşılan varoluş, fotonlar birbirlerinden ayrıldığında dahi devam eder - yani birindeki bir ölçüm, aralarındaki mesafeye bakılmaksızın, diğerinin durumunu etkiler. 

Bu bağlantı, bir foton ile ilişkili bilgiyi başka bir fotona dolanmış bir link üzerinden "indirerek" kuantum bilgilerini iletmek için kullanılabilir. İkinci foton, ilkinin kimliğini alır. Böylece ışınlanma gerçekleşir. 

Bu deneyde, Çinli ekip yeryüzünde dolanmış çift fotonlardan saniyede yaklaşık 4.000 tane olacak şekilde yarattı. 

Daha sonra ekip, bu fotonlardan birini uyduya gönderdi ve eşini yerde tuttu. Ekip yeryüzündeki ve yörüngedeki fotonları, dolaşmanın gerçekleştiğini doğrulamak için ölçtü. 

Bu teknolojinin bazı sınırlamaları olduğunu belirtmek önemli. Mesela büyük şeyleri teleporte etmek, şu anda mümkün değil. 

Teorik olarak, maksimum ulaşım mesafesi olmasa bile, dolanma oldukça kırılgandır ve bağlantılar kolayca kopabilir. 

Bu sınırlamalara rağmen, bu araştırma, kuantum teleportasyon konusundaki daha iddialı çalışmaların yolunu açtı. Ekip, "Bu çalışma, küresel ölçekte kuantum internete doğru büyük bir adım, ve ultra-uzun mesafeli kuantum teleportasyon için ilk yolu çizdi" dedi.