Klasik bilgisayarlar yalnızca 0 ve 1 değerleriyle çalışıyor ve her işlem bu 2 temel durum üzerinden gerçekleşiyor. Kuantum bilgisayarlar ise süperpozisyon ilkesi sayesinde aynı anda birden fazla durumu temsil edebiliyor. Araştırmacılar bu kapasiteyi daha da genişletmek için fotonların farklı bir özelliğine yöneldi. Polarizasyon yerine fotonların uzamsal dalga biçimi bu çalışmanın odak noktasını oluşturuyor. TU Wien Atom ve Atomaltı Fiziği Enstitüsü'nden Nicolai Friis fotonları temel olarak farklı bir şekilde kullandıklarını belirtti. Friis'e göre yörünge açısal momentumları farklı olan fotonlar sonsuz sayıda farklı durumda bulunabiliyor. Bu yaklaşım kuantum hesaplama için çok daha geniş bir bilgi kapasitesi sunuyor.
Dolanıklık kapısı en büyük teknik engeli aşıyor
Fotonlarla kuantum hesaplama yapmanın önündeki en büyük engel doğrusal ortamlarda fotonlar arasındaki doğrudan etkileşimin kısıtlı olmasıydı. Araştırmacılar bu sorunu keyfi bir boyutta 2 fotonik kuantum biti için bir dolanıklık kapısı geliştirerek aştı. Ekip başlangıçta birbirinden bağımsız olan 2 fotonu ortak bir dolanık duruma getirebildi. Aynı kapı dolanık 2 fotonu kontrollü biçimde ayırmak için de kullanılabiliyor. Çalışmada en az 13 iki kübitlik dolanıklık kapısı gerektiren bir ayrıştırmaya sahip 4 boyutlu bir kübit-kübit kontrollü faz çevirme kapısı deneysel olarak gösterildi. Fotonik kübitler yörünge açısal momentumunda kodlandı ve yeni bir aktif yüksek hassasiyetli faz kilitleme teknolojisi geliştirildi. Bu teknoloji işlem doğruluğunu 0,71 ile 0,85 arasında bir aralıkta tutmayı başardı.
Optik sistemlerin ötesine geçen bir potansiyel
Araştırma ekibi geliştirilen sistemin yalnızca optik kuantum hesaplama için bir ilerleme olmadığını vurguluyor. Çalışma optik sistemlerin ötesinde daha geniş uygulama alanları için de potansiyel taşıyor. Yüksek boyutlu kuantum kapıları daha az fiziksel kübit kullanarak daha karmaşık hesaplamaların yapılmasına olanak tanıyabiliyor. Bu durum kuantum bilgisayarların hem verimliliğini hem de ölçeklenebilirliğini artırma açısından kritik bir öneme sahip. Fotonların polarizasyon yerine uzamsal dalga biçimiyle kodlanması mevcut sistemlerin bilgi kapasitesini önemli ölçüde genişletiyor. Araştırmacılar bu protokolün farklı fiziksel platformlara da uyarlanabileceğini öngörüyor. Kuantum iletişimden kuantum kriptografiye kadar pek çok alanda bu çalışmanın etkileri hissedilebilir.
Henüz hiç yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
