Kuantum teleportasyon için üretilen çekirdek çipler, kuantum dolaşıklığı (iç içe girme durumu) yaratıyor hem de tespit ediyor. Bristol, Tokyo, Southampton Üniversiteleri ve NTT Device Technology Laboratuarları'ndan bilimcilerin katıldığı bir çalışmada bu çekirdek çipler fotonik çiplere başarı ile entegre edildi. Bu gelişmeler ile ultra hızlı kuantum bilgisayarlar için yol biraz daha açılmış oldu ayrıca çok daha yüksek güvenlikli iletişim kanalları da bu yolla desteklenebilecek ve oluşturulabilecek.

 Kubitler (kuantum bitler), günümüz bilgisayarlarının 0 ve 1 bitlerinin kuantum versiyonu ve kuantum bilgisayarlarının temeli.. Fotonlar ışığın parçacık kısmını oluşturur ve mükemmel kubitler meydana getirmek için de çok iyi bir güç barındırıyor. En önemli görevlerden biri bugün başarılı bir şekilde kuantum teleportasyon (kubitleri bir fotondan diğerine transfer etmek) gerçekleştirmek. Ancak bunu yapacak deneysel ortam kocaman bir laboratuvarı kaplamakta ve yüzlerce optik enstrümanın düzgün bir şekilde bağlanmasını ve dizilmesini gerektiriyor.

2013 yılında profesör Furusawa ve ekip arkadaşları mükemmel kuantum teleportasyon gerçekleştirebileceklerini farketmişlerdi ne var ki bunun için metrekarelerce yer kaplayan bir düzenek, aylar alan bir inşa süreci gerektiriyor ki bu da derecelendirilmiş bir ölçümü olanaksızlaştırıyor.

Bu yeni araştırmada ise Bristol Üniversitesi'nden Jeremy O'Brien optik devreleri alarak bunları silikon mikroçiplerin üzerine yerleştirdi. Nano fabrikasyon metotları ile sanatsal olarak üretilen çipler yaklaşık 0.0001 metre kare yer kaplıyor. Böylelikle silikon çip üzerinde gerçekleştirilen kuantum teleportasyon bir ilk oldu ve ölçülebilir hatta derecelendirilebilir halde gösterildi. Nihai amaç olan kuantum bilgisayarları mikroçiplere sığdırmaya da çok yaklaşılmış oldu.

Mevcut bilgisayar teknolojilerinde ciddi gelişmeler gerçekleşirken , performansları klasik fiziğin temel limitlerine yaklaşmış durumda. Diğer yanda ise kuantum mekaniği prensiplerinin ultra güvenli kuantum iletişime olanak vereceği , ultra güçlü kuantum bilgisayarlara yol açacağı ve mevcut teknolojinin limitlerini aşacağı düşünülüyor. Bunu başarmadaki en önemli adım foton içindeki kuantum bit sinyallerinin bir vericiden alıcıya aktarılmasını sağlamak olacaktır. Bu transferin çip üzerinde gerçekleştirilebilmesi  kuantum teknolojisinin pratikteki çok mühim bir yapıtaşı olacaktır.

Nature Photonics dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, gelişme sayesinde kuantum teleportasyon bir fotonik çip yardımıyla gerçekleştirilebilecek. Bir sonraki aşama ise tüm bu kuantum teleportasyon mekanizmasını entegre etmeye çalışmak olacak.

Bir oda gerektiren koca sistemin bu kadar küçük ve büyük optik sistemler gerektirmeyen bir yapı taşına indirgenmesi bilimle ve teknolojiyle ilgilenen insanları bir 40 yıl önceye götürecek ve günümüz bilgisayarlarının bir bina büyüklüğünden ne boyutlara küçüldüğünü hatırlatacaktır.

 

---

  Görsel : Fotonik çip gösteriliyor - Centre for Quantum Photonics at the University of Bristol
Referans : Sciencedaily.com, Quantum teleportation on a chip: Significant step towards ultra-high speed quantum computers, www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150401114519.htm

---