NICT-nin tarixi nailiyyəti

Milli İnformasiya və Kommunikasiya Texnologiyaları İnstitutu (NICT) fotonlar arasında dolaşıqlıq mübadiləsi protokolunu sum-frekans generasiyası (SFG) üsulu ilə ilk dəfə uğurla həyata keçirib. Bu, kvant rabitəsi sahəsində mühüm bir irəliləyiş kimi qiymətləndirilir.

Dolaşıqlıq mübadiləsi, kvant rabitəsinin əsas protokollarından biridir. Lakin fotonların qeyri-xətti optik təsirləri, nəzəri cəhətdən güclü bir vasitə kimi tanınsa da, tək foton səviyyəsində çox zəifdir və indiyə qədər kvant əməliyyatlarında tətbiq olunmamışdı.

NICT komandası yüksək sürətli dolaşıq foton cütü mənbələri, aşağı səslənmə dərəcəsinə malik superkeçirici nanotel foton detektorları və yüksək səmərəli qeyri-xətti optik kristallar kimi qabaqcıl texnologiyaları birləşdirərək, tək fotonlar arasında SFG-ni yüksək siqnal-səs nisbəti ilə müşahidə etməyə nail olub. Bu texnologiya sayəsində ilk dəfə dolaşıqlıq mübadiləsi tək fotonlar arasında uğurla nümayiş etdirilib.

Texnologiyanın üstünlükləri

Bu yanaşma, tək fotonlar arasında SFG nəticəsində yaranan fotonu aşkar etməklə dolaşıqlıq mübadiləsinin yüksək dəqiqliklə həyata keçirilməsini mümkün edir. Ənənəvi foton müdaxilə üsulları dolaşıqlıq mübadiləsini təsdiqləmək üçün ölçmə tələb edir, bu isə dolaşıqlığı məhv edir və tətbiq sahələrini məhdudlaşdırır. NICT-nin yanaşması bu məhdudiyyəti aradan qaldırır və kvant rabitəsində daha geniş tətbiq imkanları açır.

Bu nailiyyət, uzun məsafələrdə cihazdan asılı olmayan kvant açarlarının paylanması və Bell testlərinin maneəsiz həyata keçirilməsi üçün yeni perspektivlər yaradır. Həmçinin, fotonik kvant məlumat emal dövrələrinin kiçildilməsi və səmərəliliyinin artırılması üçün mühüm bir addım hesab olunur.

Eksperiment nəticələri

Eksperiment zamanı SFG fotonlarının siqnalı əvvəlki tədqiqatlarla müqayisədə təxminən on dəfə yaxşılaşdırılmış siqnal-səs nisbəti ilə aşkar edildi. Alimlər, dolaşıqlıq vəziyyətinin güclü olduğunu təsdiqləyərək, maksimal dolaşıq vəziyyətə olan dəqiqliyin aşağı həddini 0.770 ± 0.076 kimi qiymətləndirdilər.

Gələcək perspektivlər

NICT komandası, daha inkişaf etmiş kvant məlumat protokollarına keçid üçün SFG siqnalının səmərəliliyini artırmağı hədəfləyir. Bu, daha kompakt və səmərəli fotonik kvant məlumat emal dövrələrinin yaradılmasına və cihazdan asılı olmayan kvant açarlarının ötürülmə məsafəsinin genişləndirilməsinə imkan verəcək.

Bu nailiyyət, kvant texnologiyalarında yeni bir dövrün başlanğıcı kimi qiymətləndirilir və gələcəkdə daha geniş tətbiqlər üçün yol açacaq.