Kuantum uyduları, şu anda son derece güvenli iletişimler için uzaydan farklı yer istasyonlarına dolaşık ışık parçacıkları gönderiyor. Yeni araştırmalar, bu sinyallerin yukarıya, yani Dünya'dan bir uyduya gönderilmesinin de mümkün olduğunu gösteriyor; bu, bir zamanlar imkânsız olduğu düşünülen bir başarıdır.
Bu atılım, mevcut kuantum uydu iletişimlerindeki önemli engelleri ortadan kaldırıyor. Yer istasyonu vericileri daha fazla güce erişebiliyor, bakımı daha kolay ve çok daha güçlü sinyaller üretebiliyor; bu da uydu röleleri kullanan gelecekteki kuantum bilgisayar ağlarının kurulmasını mümkün kılıyor.
Profesör Simon Devitt ve Profesör Alexander Solntsev liderliğindeki Sidney Teknoloji Üniversitesi'nden (UTS) bir araştırma ekibi tarafından hazırlanan çalışma, Physical Review Research dergisinde yayımlandı.
YUKARI BAĞLANTI FARKI
Profesör Solntsev, mevcut kuantum uydularının uzayda dolaşık çiftler oluşturduğunu ve ardından çiftin her bir yarısını Dünya'daki iki yere gönderdiğini, buna "aşağı bağlantı" denildiğini belirtti. Bu yöntemin çoğunlukla kriptografide kullanıldığını ve gizli bir anahtar oluşturmak için yalnızca birkaç fotona ihtiyaç duyulduğunu da ekledi.
Ancak dolaşık foton çiftlerinin yerde oluşturulup yukarıya, bir uyduya gönderildiği "yukarı bağlantı" fikri, sinyal kaybı, girişim ve saçılma nedeniyle işe yaramayacağı düşünülerek ciddiye alınmıyordu.
MODELLER İMKANI GÖSTERDİ
Profesör Devitt, "Fikir, ayrı yer istasyonlarından, Dünya'nın 500 km yukarısında yörüngede bulunan ve saatte yaklaşık 20.000 km hızla hareket eden bir uyduya iki tek ışık parçacığı göndermek ve böylece kuantum girişimine maruz kalacak kadar mükemmel bir şekilde birleşmelerini sağlamak. Bu mümkün mü?" sorusunu yöneltti.
Araştırmacı, modellemelerinin şaşırtıcı bir şekilde, yukarı bağlantının mümkün olduğunu gösterdiğini açıkladı. Ekip, Dünya'dan gelen arka plan ışığı, Ay'dan gelen güneş ışığı yansımaları, atmosferik etkiler ve optik sistemlerin kusurlu hizalanması gibi gerçek dünya etkilerini de hesaplamalarına dahil etti.
MALİYETLER DÜŞECEK
Araştırmacılar, yukarı bağlantı konseptinin yakın gelecekte dronlar veya balonlardaki alıcılar kullanılarak test edilebileceğini ve bu sayede küçük alçak yörüngeli uydular kullanılarak ülkeler ve kıtalar arasında gelecekte kuantum ağlarının kurulmasının yolunun açılabileceğini öne sürüyorlar.
Profesör Devitt, kuantum internetin, mevcut kriptografik uygulamalardan çok farklı bir canavar olduğunu, kuantum bilgisayarları bağlamak için çok daha fazla fotona, yani daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyulduğunu vurguladı.
Yukarı bağlantı yönteminin bu bant genişliğini sağlayabileceğini belirten Devitt, uydunun, gelen fotonlarla etkileşime girip sonucu raporlamak için yalnızca kompakt bir optik üniteye ihtiyacı olduğunu söyledi. Bu da maliyetleri ve boyutu düşürerek yaklaşımı daha pratik hale getiriyor.
