Sorbonne Üniversitesi, CNRS, ENS-PSL ve Collège de France çatısı altındaki Kastler Brossel Laboratuvarı (LKB) araştırmacıları, LIP6 ile birlikte optik bir kuantum belleği doğrudan kriptografik bir protokole sokarak ilk kez çalıştırdı. Uygulamanın temeli, sahteciliği önleyen klonlamama teoremi üzerine kurulu Wiesner’in kuantum parası şeması. Daha önceki “belleksiz” gösterimlerin aksine deney, kuantum verisinin ara bellekte tutulması ve talep geldiğinde kusursuz geri çağrılması adımlarını da içeriyor; bu da sahadaki gerçek ağ senaryolarının vazgeçilmez bir gereksinimi.
PROTOKOL NASIL İŞLEDİ
Ekip, bilgiyi polarizasyon üzerinden kodlayan zayıf ışık darbeleri hazırladı ve bunları lazerle soğutulan büyük bir nötr atom topluluğunda depoladı. Kullanılan bellek platformu, yakın dönemde raporlanan rekor verimliliği ve son derece düşük gürültü seviyesiyle öne çıkıyor.
Depolama süresinin ardından kuantum durumları talep üzerine geri alındı, protokolün sıkı güvenlik eşikleri altında doğrulandı ve kuantum para “token”larının hem oluşturulması hem de geçerliliği başarıyla test edildi. LKB ekibinden çalışmanın ilk yazarı Hadriel Mamann, entegrasyonun fotonik uygulama ve depolama adımlarında çok sayıda teknik ilerlemeyi aynı potada eriterek yüksek verim–düşük gürültü hedefini tutturduğunu; bunun da kuantum bellek olgunluğunun somut kanıtı olduğunu vurguluyor.
AĞA HAZIR OLGUNLUK
Kuantum bellekler, uzun mesafelerde dolanıklık dağıtımı için gereken kuantum tekrarlayıcıların temel yapı taşı kabul ediliyor. Bu deney, belleklerin rolünü tekrarlamanın ötesine taşıyor: kuantum işlemcileri senkronize etme, dolanıklığı ağ üzerinde yönlendirme ve daha önce erişilmez görülen kriptografik görevleri yerine getirme kabiliyetini pratikte sergiliyor.
Paris Kuantum Teknolojileri Merkezi direktörü ve çalışmanın eş başkanı Prof. Eleni Diamanti, gösterimin ‘en zorlu testlerden’ birini geçtiğini, böylece güvenli çok taraflı hesaplama, anonim iletişim ve gelişmiş ağ işlevleri gibi geniş bir uygulama alanının kapısını araladığını belirtiyor. Araştırma, belleklerin tampon ve eşzamanlayıcı olarak merkezi rol alacağı dağıtılmış kuantum hesaplama mimarilerine de doğrudan zemin hazırlıyor.
WIESNER’DEN BUGÜNE
1980’lerde fizikçi Stephen Wiesner, kuantum kurallarını kullanarak taklit edilemez banknot fikrini ortaya koymuştu. Bilinmeyen kuantum durumları bozulmadan kopyalanamadığı için, bu tür kuantum tokenlar klasik kriptografinin ötesinde doğrulanabilirlik ve güvence sunabiliyor. Paris ekibinin çalışması, bu fikri bellek içeren tam bir protokol olarak hayata geçirerek laboratuvar ölçeğinden ağ ölçeğine doğru kritik bir sıçrama sağlıyor. Elde edilen sonuçlar, kuantum belleklerinin artık ağ iletişimi kadar zorlu kullanım senaryolarında saha koşullarını karşılayabildiğini gösteriyor.
