Araştırmacılar, tuzaklanmış iyonların, her biri farklı bir binada bulunan iki kalsiyum iyonu arasında uzun mesafeli dolanıklık sağlayarak kuantum ağları oluşturmak için kullanılabileceğini gösterdiler. Tuzaklanmış iyon kübitleri, yüksek tutarlılık süreleri ve çoklu kübit işlemleri için potansiyelleri nedeniyle kuantum bilgi uygulamaları için ilgi çekici aday platformlardan biridir.
Tuzaklanmış İyon Kübitlerinin Kullanımı
Bununla birlikte, bu özellikler bazı kuantum uygulamaları için tek başına yeterli değildir; örneğin, kuantum iletişim ağlarının kurulması, kübitlerin hassas kuantum durumlarının uzun mesafeli paylaşımını gerektirir. Tuzaklanmış iyon sistemleri için bu kapasitenin çok fazla örneği yoktur.
Bu zayıflığı çözmek için Avusturya’daki Innsbruck Üniversitesi’nden Tracy Northup ve Avusturya’daki Kuantum Optik ve Kuantum Bilgi Enstitüsü’nden Benjamin Lanyon liderliğindeki bir ekip, çeşitli yapılarda bulunan iki tuzaklanmış iyon kübitini dolaştırdı.
Lanyon, Northup ve çalışma arkadaşlarına göre, optik boşluklar içindeki tuzaklanmış iyon kübitleri kullanıldı. Her bir kübit için iyonu uyarmak üzere çift dalga boylu bir lazer kullanarak tek bir foton üretmesini sağladılar. İyonun iki lazer dalga boyundan hangisini absorbe ettiği fotonun polarizasyonunu belirledi ve fotonu iyonun nihai durumuna bağladı. Ekip daha sonra 510 metrelik optik fiber aracılığıyla bir iyondan diğer iyona yakın bir ışın ayırıcıya bir foton gönderdi ve burada iki foton etkileşime girerek iki iyonu birbirine doladı.
Daha sonra belirli bir bireysel polarizasyona sahip bir çift foton bulunduğunda, araştırmacılar başarılı bir dolaşıklığın (dolanklığın) gerçekleştiğini ilan ettiler.
Araştırmacılara göre, optik boşlukları kullanarak mümkün kıldıkları etkili foton üretimi, uzun mesafeli dolaşıklık (dolanıklık) elde etmede çok önemli bir bileşendi. Ayrıca, daha önceki tuzaklanmış iyon deneylerinin aksine, gerçek dünya uygulamalarını engelleyebilecek zaman, frekans ve faz kararlılığı zorluklarının üstesinden gelebileceklerini gösterdiler.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s20
