Viyana Üniversitesinden Anton Zeilinger etrafındaki fizikçiler, Tuna’dan 600 metreye kadar "uyum içinde" ışık parçacıkları olan fotonların ışınlanmasında başarılı oldular. Deneyinde dünya çapında bir "kuantum iletişim" temeli atıldı. Araştırmacılar çalışmalarını Nature dergisinde sunarlar (Bd. 430, s. 849). Kuantum ışınlaması, 1935'te Albert Einstein'ın "ürkütücü uzun vadeli etki" olarak adlandırdığı tuhaf bir kuantum mekaniği özelliğini kullanıyor. Einstein, iki fiziksel parçacık olan kuantum mekaniği yasaları nedeniyle mümkün olduğunu anlamıştı. örneğin fotonlar? Bağlanmak için telepatik yetenekli ikizler gibi davranıyorlar. İki fotondan birinde bir ölçüm yaparsanız, ikiz aynı anda “hisseder” ve kuantum mekanik durumunu değiştirir mi? İki parçacığın birbirinden ne kadar uzakta olduğuna bakılmaksızın.

Bununla birlikte, Einstein teorik olarak yaptığı hesaplamada kuantum mekaniğinin eksik olması gerektiği sonucuna vardı, çünkü böyle saçma bir tahmin yapıyor. Bu arada, Einstein'ın hesaplamasının doğru olduğunu biliyoruz, ancak sonucu yanlıştı. Hayalet uzak etkisi var. Onların yardımı ile Zeilinger ekibi 1997 yılında laboratuardaki ilk kuantum ışınlama işleminde başarılı oldu.

Bir ışınlanma işleminde toplam üç foton söz konusudur: ışınlanacak foton ve iki "ikiz foton". İkiz fotonlar üretildikten sonra, Zeilinger grubunun mevcut deneyinde ikizlerden biri, bir fiber optik kablo üzerinden Tuna'nın diğer tarafına gönderilir. Fizikçiler Tuna Nehri'nin altından geçen bir lağım kullandılar. Kablo böylece sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalıyor? Bir laboratuvar deneyinin ideal koşullarından farklı olarak.

Akabinde, ışınlanacak foton kalan ikiz foton ile "dolaşmış" olur, bu şimdi bu iki foton arasında hayalet bir mesafe etkisi olduğu anlamına gelir. Aynı anda, Tuna Nehri'nin diğer tarafındaki foton, ışınlanacak olan fotonun kuantum mekaniksel halini alıyor? veya simetrik bir durumdur. Şimdi, dolaşma ile ilgili bilgilerin hala sıradan bir radyo bağlantısı aracılığıyla iletilmesi gerekiyor. Bu, muhtemel mevcut simetrik durumu fiilen başlangıçta mevcut durumuna dönüştürmeye yarar. Bu, ışınlanma işlemini tamamlar. ekran

Bu nedenle, kuantum ışınlamasında, ışınlanırken Starship Enterprise televizyon dizisinde önerildiği gibi, hiç bir şey taşınmaz. Fakat bu kuantum mekanik bir hal alır? Öyleyse bir mülk? Foton "ışınlanmış". Telefonlanacak olan foton bu özelliği kaybeder, böylece ışınlanmadan sonra karşılık gelen özelliğe sahip sadece bir foton kalır? yani Tuna'nın diğer tarafında.

Zeilinger ve meslektaşları otomatik denemeyi her biri 28 saat boyunca farklı versiyonlarda yaptılar. Bu durumda, her 25 saniyede bir, toplam 4000'den fazla ışınlanma işleminde başarılı bir ışınlanma işlemi gerçekleştirildi. Mevcut çevresel etkilere rağmen, deney düzeneğinin sürekli olarak yeniden ayarlanması gerekli değildi.

Araştırmacılar, örneğin şifrelenmiş mesajları iletmek için kullanılabilecek dünya çapında bir kuantum iletişim ağının temelini attıklarına inanıyorlar. Bu yılın nisan ayında Zeilinger'in grubu, benzer bir teknoloji ile zaten bir Viyana banka şubesi ile Viyana Belediye Binası arasında şifreli olarak şifrelenmiş ilk kuantum transferi gerçekleştirdi.

Axel Tilleman

© science.de

Tavsiye Editörün Seçimi