क्वांटम टेलीपोर्टेशन, आखिरकार "अलग-अलग प्रकाश" के साथ सफल — जर्मन टीम की उपलब्धि ने क्वांटम रिपीटर के विकास को आगे बढ़ाया

क्वांटम टेलीपोर्टेशन "अलग-अलग प्रकाश स्रोतों" पर भी सफल — क्वांटम इंटरनेट की ओर एक कदम और करीब

2025年11月18日、ドイツ・シュトゥットガルト大学などの研究チームが、अलग-अलग स्थानों पर स्थित दो सेमीकंडक्टर क्वांटम डॉट्स से उत्पन्न फोटॉनों के बीच क्वांटम टेलीपोर्टेशन को सफलतापूर्वक अंजाम दियाと発表しました。論文は Nature Communications 誌に掲載されており、量子インターネットの「心臓部」ともいえる量子リピーターの実現に向けて、大きなハードルを1つ越えた成果です。Phys.org

नीचे, हम इस उपलब्धि का अर्थ समझाने की कोशिश करेंगे, इसे चित्रों के माध्यम से समझाते हुए और संभावित सोशल मीडिया प्रतिक्रियाओं को शामिल करते हुए।

आखिर यह इतना खास क्यों है? एक वाक्य में कहें तो…

• पारंपरिक:एक ही स्थान और एक ही उपकरण से उत्पन्न प्रकाशके बीच टेलीपोर्टेशन संभव था

• इस बार:अलग-अलग स्थानों पर स्थित दो क्वांटम डॉट्स से उत्पन्न प्रकाशके बीच,

  • "इस प्रकाश की 'स्थिति' को उस प्रकाश में हूबहू स्थानांतरित करना" = क्वांटम टेलीपोर्टेशन में सफलता

  • और,संचार अवसंरचना में उपयोग में आसान टेलीकॉम वेवलेंथ बैंडमें आवृत्ति परिवर्तन के साथ किया गया

यह संभव होने पर, "दूरस्थ नोड्स को जोड़ने वाले क्वांटम रिपीटर" को सेमीकंडक्टर आधारित बनाने की संभावना काफी बढ़ जाती है।Phys.org

दैनिक इंटरनेट वास्तव में काफी असुरक्षित है

मूल लेख की शुरुआत में, (काफी सीधे तरीके से) वर्तमान इंटरनेट की असुरक्षा की ओर इशारा किया गया है।Phys.org

• हैकिंग के माध्यम से बैंक खाते और आईडी चोरी हो जाते हैं

• एआई के माध्यम से फ़िशिंग हमले और भी अधिक परिष्कृत होते जा रहे हैं

• एन्क्रिप्शन विधियाँ स्वयं भी भविष्य के क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा तोड़ी जा सकती हैं

इस पृष्ठभूमि के कारण,क्वांटम एन्क्रिप्शन और क्वांटम संचारके प्रति उम्मीदें बढ़ रही हैं।

क्वांटम के गुणों का उपयोग करने पर,

• "चोरी की निगरानी करने पर हमेशा निशान रह जाते हैं"

• "पूर्ण प्रतिलिपि निषिद्ध है (क्वांटम की 'प्रतिलिपि निषेध सिद्धांत')"

जैसी विशेषताओं का उपयोग करके, उच्च स्तर की जासूसी प्रतिरोधी संचार को संभव बनाया जा सकता है।

क्वांटम इंटरनेट और क्वांटम रिपीटर की चुनौतियाँ

व्यावहारिक क्वांटम इंटरनेट बनाने के लिए,वर्तमान ऑप्टिकल फाइबर अवसंरचना का उसी रूप में उपयोग किया जा सकेयह लगभग अनिवार्य है।Phys.org

• सामान्य इंटरनेट:

  • प्रकाश संकेत धीरे-धीरे कमजोर हो जाते हैं, इसलिए **लगभग हर 50 किमी पर ऑप्टिकल एम्पलीफायर के साथ 'वॉल्यूम अप'** करके जोड़ा जाता है

• क्वांटम इंटरनेट:

  • क्वांटम स्थिति की प्रतिलिपि नहीं बनाई जा सकती, इसलिएउसी तरीके से "एम्पलीफाई" नहीं किया जा सकता

यहाँ पर, **क्वांटम रिपीटर (quantum repeater)** की आवश्यकता होती है।

• यह केवल "एम्पलीफायर" नहीं है,

• "बीच के नोड पर क्वांटम जानकारी को दूसरे फोटॉन में टेलीपोर्ट करके, रिले की बैटन की तरह आगे बढ़ाने वाला उपकरण"

इस बार की उपलब्धि, इस क्वांटम रिपीटर को साकार करने के लिए,सबसे कठिन "बैटन पासिंग" भागके संबंध में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।Phys.org

इस प्रयोग का सरल चित्रण

1. दो क्वांटम डॉट्स, जो अलग-अलग स्थानों पर हैं

• क्वांटम डॉट:

  • नैनोमीटर आकार के सेमीकंडक्टर में "कृत्रिम परमाणु" जैसी संरचना

  • निर्धारित ऊर्जा के कारण,यदि परिस्थितियाँ सही हों तो "समान स्वभाव वाले" फोटॉनों को उत्पन्न करने वाला प्रकाश स्रोतबन सकता हैPhys.org+1

इस प्रयोग में,

• QD1: एकल फोटॉन स्रोत (केवल एक फोटॉन उत्पन्न करता है)

• QD2:उलझे हुए फोटॉन जोड़ेको उत्पन्न करने वाला स्रोत

के रूप में उपयोग किया गया है।Nature

2. "टेलीपोर्ट करना चाही गई जानकारी" को पहले फोटॉन पर लोड करना

• QD1 से उत्पन्न फोटॉन पर,

  • ध्रुवीकरण (क्षैतिज/ऊर्ध्वाधर और उनका संयोजन) के रूप में क्वांटम जानकारी को एन्कोड करना

• यह "टेलीपोर्ट की जाने वाली जानकारी को धारण करने वाला फोटॉन" है।Nature

3. दूसरा और तीसरा "उलझे हुए जोड़े" हैं

• QD2 से,लगातार दो फोटॉनउत्पन्न होते हैं:

  • पहले उत्पन्न "XX फोटॉन" (फोटॉन 2)

  • बाद में उत्पन्न "X फोटॉन" (फोटॉन 3)

• ये दोनों क्वांटम उलझन की स्थिति में हैं,

  • इनमें से किसी एक को मापने पर, दूसरे की स्थिति भी दृढ़ता से प्रभावित होती है।Nature

4. "अलग-अलग आवृत्ति" की बड़ी समस्या को आवृत्ति परिवर्तन से हल करना

वास्तव में, अलग-अलग क्वांटम डॉट्स से उत्पन्न प्रकाश

• थोड़ा अलग रंग (आवृत्ति) का होता है

• या समय प्रोफ़ाइल मेल नहीं खाती

जिसके कारण,इसे "बिल्कुल समान प्रकाश" नहीं कहा जा सकता।
हालांकि, क्वांटम टेलीपोर्टेशन में,हस्तक्षेप करने वाले फोटॉनों का लगभग पूरी तरह से अविभाज्य होनामहत्वपूर्ण शर्त है।Phys.org

इसलिए, अनुसंधान टीम ने,

• ध्रुवीकरण को बनाए रखते हुए आवृत्ति बदलने में सक्षमक्वांटम आवृत्ति परिवर्तकके दो सेटअप तैयार किए,

• QD1 और QD2 से उत्पन्न प्रकाश कोटेलीकॉम वेवलेंथ बैंड में बदलते हुए, रंग को भी पूरी तरह से मेल कराना

का कारनामा कर दिखाया।Phys.org

5. बेल मापन के माध्यम से "केवल जानकारी" का तात्कालिक स्थानांतरण

• टेलीपोर्ट की जाने वाली फोटॉन (QD1 की फोटॉन 1)

• उलझे हुए जोड़े का एक हिस्सा (QD2 की फोटॉन 2)

इन दोनों को, **बेल स्थिति मापन (Bell state measurement)** नामक विशेष मापन उपकरण में डाला जाता है।Nature

इस मापन से प्राप्त परिणाम के अनुसार,##HTML_TAG_