ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಮಾಹಿತಿ ಸಾಗಿಸಲು, ಆ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವೆ ಯಾವುದನ್ನೂ ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಕಳುಹಿಸದೇ ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಹೇಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಕಲ್ಪಿಸಿ. ತಂತಿಗಳಿಲ್ಲ. ಕೇಬಲ್ಗಳಿಲ್ಲ. ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನವಲನವೇ ಇಲ್ಲ. ಆದರೂ ಮಾಹಿತಿ ಮಾತ್ರ ಇನ್ನೊಂದು ಕಡೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಇದು ಕೇಳಲು ವಿಜ್ಞಾನಕಲ್ಪನೆಯಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದು ಈಗ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಾಸ್ತವವಾಗುತ್ತಿದೆ.
ಇತ್ತೀಚಿನ ಮಹತ್ವದ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಫೋಟಾನ್ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು 270 ಮೀಟರ್ ಮುಕ್ತ ವಾತಾವರಣದ(open air) ಮೂಲಕ ಟೆಲಿಪೋರ್ಟ್ ಮಾಡಲು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ, ಎರಡು ಸ್ವತಂತ್ರ ಬೆಳಕು ಮೂಲಗಳ ನಡುವೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ನಿರ್ಮಾಣದತ್ತ ಮಹತ್ವದ ಹೆಜ್ಜೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
ಈ ಸಂಶೋಧನೆ 2025ರಲ್ಲಿ Nature Communications ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಂಡಿದೆ.
ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ “ಟೆಲಿಪೋರ್ಟೇಶನ್” ಎಂದರೆ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಸಾಗುವುದು ಅಲ್ಲ. ಇಲ್ಲಿ ಸಾಗಿದ್ದು ಕೇವಲ ಮಾಹಿತಿ. ಮತ್ತು ಅದು ಸಹ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಹಿತಿಯಲ್ಲ — ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ನಲ್ಲಿ ಮಾಹಿತಿ ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ನಿಯಮಗಳು ಬೇರೆ.
ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುವುದು “ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್”. ಇದನ್ನು Albert Einstein “spooky action at a distance” ಎಂದು ಕರೆದಿದ್ದರು.
ಎರಡು ಕಣಗಳು ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ ಆಗಿದಾಗ, ಅವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಘಟಕಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಒಂದನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಿದ್ದ ಕ್ಷಣದಲ್ಲೇ ಇನ್ನೊಂದರ ಸ್ಥಿತಿಯೂ ತಕ್ಷಣ ನಿರ್ಧಾರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ — ಅಂತರ ಏನೇ ಇರಲಿ.
ಇದನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳಿದರೆ, ಎರಡು ದೂರದ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ನೇರವಾಗಿ “ಸಂವಹನ” ನಡೆಸುತ್ತಿರುವಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾದ ಸಂದೇಶ ವಿನಿಮಯವಲ್ಲ; ಬದಲಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿತ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಪರಿಣಾಮ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಒಂದು ಫೋಟಾನ್ನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ವತಂತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಿದ ಫೋಟಾನ್ ಮೇಲೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಇದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಳುಹಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಪುನರ್ ನಿರ್ಮಿಸುವ ವಿಧಾನ.
ಫೋಟಾನ್ ಸ್ವತಃ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಅದರ ಮಾಹಿತಿ ಮಾತ್ರ “ಸಾಗುತ್ತದೆ”.
ಮೊದಲ ನೋಟಕ್ಕೆ ಇದು ಸರಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಂತೆ ಕಾಣಬಹುದು — ರೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕಟ್ಟಡಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು. ಆದರೆ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಯೋಗ.
Paderborn University ಮತ್ತು Sapienza University of Rome ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಸುಮಾರು ಒಂದು ದಶಕದಿಂದ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಇಲ್ಲಿ ಸವಾಲು ಸಣ್ಣದಿಲ್ಲ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಂಪನಗಳು, ಸಮಯದ ನಿಖರತೆ ದೋಷಗಳು — ಇವೆಲ್ಲವೂ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹಾಳುಮಾಡಬಹುದು.
ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತೇಲುವ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಧೂಳಿನ ಕಣದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಂತೆ ಇದು.
ಆದರೂ ಉಪಗ್ರಹ ಆಧಾರಿತ ಸಮಯ ಸಮನ್ವಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಅತಿ ವೇಗದ ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಪ್ರಯೋಗ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ.
ಅತಿ ಅಸ್ಥಿರ ಮುಕ್ತ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿಯೇ ಈ ಮಟ್ಟದ ಸ್ಥಿರತೆ ಸಾಧನೆಯು ಸಂಶೋಧಕರನ್ನು ಆಶ್ಚರ್ಯಚಕಿತಗೊಳಿಸಿದೆ.
ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದೇ ಮೂಲದಿಂದ ಬರುತ್ತಿದ್ದವು. ಆದರೆ ಈ ಬಾರಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ವಿಭಿನ್ನ.
ಇಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಎರಡು ಸ್ವತಂತ್ರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಿವೆ. ಈ ಸ್ವತಂತ್ರ ಮೂಲಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಾಲಗಳ ಮೂಲ ಕಟ್ಟಡ ಕಲ್ಲುಗಳಾಗಬಹುದು.
Klaus Jöns ಈ ಸಾಧನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ: “ಸ್ವತಂತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಮಿಟರ್ಗಳ ನಡುವೆ ಟೆಲಿಪೋರ್ಟೇಶನ್ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುವುದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಿಲೇಗಳತ್ತ ಸಾಗುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ.”
ಇಂದಿನ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಭದ್ರತೆ ಗಣಿತೀಯ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮುರಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿರಬಹುದು.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಿದೆ — ಯಾರಾದರೂ ಮಾಹಿತಿ “ಅಳೆಯಲು” ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯೇ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ತಕ್ಷಣವೇ ಪತ್ತೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದು ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯಬಹುದು.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಮಾನದಂಡ “ಟೆಲಿಪೋರ್ಟೇಶನ್ ಫಿಡೆಲಿಟಿ”. ಇದು ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿ ಎಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿ ಪುನರ್ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸುಮಾರು 82 ± 1% ಫಿಡೆಲಿಟಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ 50% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫಿಡೆಲಿಟಿ ಸಾಧನೆಯೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನುಕರಣವನ್ನು ಮೀರಿ ನಿಜವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿಣಾಮವಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಇದು ಗಮನಾರ್ಹ ಸಾಧನೆ.
ಅತಿ ಅಸ್ಥಿರ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇಷ್ಟು ನಿಖರತೆ ಸಾಧಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ.
ಈ ಸಾಧನೆ ಹಲವಾರು ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಸಹಯೋಗದಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಗಳನ್ನು Johannes Kepler University Linz ನಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ನ್ಯಾನೋ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು University of Würzburg ನಡೆಸಿತು.
ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ನ್ಯಾನೋ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಸಮನ್ವಯ ಸಾಧನೆ.
ಮುಂದಿನ ಗುರಿ “ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ ಸ್ವಾಪಿಂಗ್”. ಇದು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಬಹುದೂರದ ಅಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಿಲೇಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು.
ಇವು ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ನ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯವಾಗಬಹುದು.
Albert Einstein ಅವರ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಒಂದು ಸಿದ್ಧಾಂತ ಇಂದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ರೂಪ ಪಡೆಯುತ್ತಿದೆ.
ಮತ್ತು ರೋಮ್ನ ಆಕಾಶದ ಮೇಲೆ, ಗಾಳಿಯ ಅಲೆಗಳ ನಡುವೆ, ಫೋಟಾನ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಂಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಭವಿಷ್ಯದ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ಗೆ ಹೊಸ ದಾರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಪ್ರೊ. ಸತೀಶ್. ಎಲ್.ಎ
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
lasgayit@gmail.com
