Avustralyalı Araştırmacılar 'İmkansız' Kuantum İnternet Yükseltici Bağlantısının Mümkün Olduğunu Kanıtladı

Kuantum internetin küresel çapta, hacklenemez bir ağ kurma yarışı, Sidney Teknoloji Üniversitesi (UTS) araştırmacılarının modellediği çığır açan bir gelişmeyle önemli bir ivme kazandı. İlk kez, kırılgan kuantum sinyallerini doğrudan Dünya'dan bir uyduya ışınlama yeteneği olan "kuantum yükseltici bağlantısının" (uplink) uygulanabilirliği kanıtlanmış oldu. Bu keşif, *Physical Review Research* dergisinde detaylıca açıklanarak, yerleşik kuantum iletişim modelini tamamen tersine çeviriyor ve güvenli bir küresel ağ için daha ucuz, daha ölçeklenebilir bir yol sunuyor.

Uzun yıllardır, uzaydaki kuantum iletişimi, Çin'in *Micius* uydusu tarafından ünlü bir şekilde gösterildiği gibi, bir "indirme bağlantısına" (downlink) dayanıyordu. Bu yaklaşım, yörüngede dolaşan büyük, karmaşık ve enerji tüketen bir uydunun dolaşık fotonlar üretmesini ve bunları aşağıya doğru göndermesini gerektiriyordu. Profesörler Simon Devitt ve Alexander Solntsev liderliğindeki UTS modeli ise bu akışı tamamen tersine çeviriyor. Onların çözümü, tüm karmaşık ve yoğun güç gerektiren donanımı güvenli bir şekilde Dünya üzerinde tutmaktır. Bol enerjiye erişimi olan yer istasyonları kuantum sinyallerini üretecek; uydu ise sadece bu sinyalleri yakalamayı bekleyen basit, ucuz ve hafif bir "alıcı" haline gelecektir.

Bu zorluk, uzun zamandır aşılamaz kabul ediliyordu: Saatte 20.000 km hızla hareket eden, 500 km yukarıdaki küçük bir uyduyu, farklı konumlardan ateşlenen iki ayrı fotonla nasıl vurursunuz ve bu fotonların tam olarak aynı anda müdahale etmek üzere varmasını nasıl sağlarsınız? Profesör Devitt, "Şaşırtıcı bir şekilde, modellememiz bir yükseltici bağlantının mümkün olduğunu gösterdi," diye belirtti. Kendisi, modellerinin atmosferik bozulma, Dünya'dan gelen arka plan ışığı ve Ay'dan yansıyan güneş ışığı gibi gerçek dünya engellerini hesaba kattığını vurguladı. Bu modelleme, zorlu koşullara rağmen bu iletişimin teknik olarak gerçekleştirilebilir olduğunu ortaya koydu.

Bu atılım sadece güvenli anahtar için birkaç fotona ihtiyaç duyan kriptografi alanıyla sınırlı değil. Bu yükseltici bağlantı yöntemi, gelecekte kuantum bilgisayarları kıtalar arasında birbirine bağlamak için gerekli olan yüksek bant genişliğini sağlayabilir. Devitt, "Kuantum internet çok farklı bir olgudur," diye açıkladı. "Bizim yöntemimiz uyduyu basit, kompakt bir birim haline getiriyor... Bu, maliyetleri ve boyutu düşük tutar ve yaklaşımı daha pratik hale getirir." Bu yenilik, kuantum iletişimindeki kritik bir darboğazı ortadan kaldırarak, güvenli kuantum dolaşıklığının elektrik gibi her yerde bulunan ve görünmez bir küresel meta haline geldiği bir geleceğin yolunu açıyor. Bu, kuantum teknolojilerinin yaygınlaşması adına atılmış dev bir adımdır.