নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির প্রকৌশলীরাই প্রথম যারা ইন্টারনেট ট্র্যাফিক বহনকারী ফাইবার অপটিক কেবলের মাধ্যমে কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন সফলভাবে প্রদর্শন করেছেন।
অপটিকা জার্নালে প্রকাশিত আবিষ্কারটি বিদ্যমান ইন্টারনেট তারের সাথে কোয়ান্টাম যোগাযোগের সমন্বয়ের নতুন সম্ভাবনার পরিচয় দেয় - উন্নত সেন্সিং প্রযুক্তি বা কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় অবকাঠামোকে ব্যাপকভাবে সরল করে।
"এটি অবিশ্বাস্যভাবে উত্তেজনাপূর্ণ কারণ কেউ ভাবেনি যে এটি সম্ভব ছিল," বলেছেন উত্তর-পশ্চিমাঞ্চলের প্রেম কুমার , যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন৷ "আমাদের কাজ একটি ইউনিফাইড ফাইবার অপটিক অবকাঠামো ভাগ করে নেওয়া পরবর্তী প্রজন্মের কোয়ান্টাম এবং ক্লাসিক্যাল নেটওয়ার্কগুলির দিকে একটি পথ দেখায়৷ মূলত, এটি কোয়ান্টাম যোগাযোগকে পরবর্তী স্তরে ঠেলে দেওয়ার দরজা খুলে দেয়।"
কোয়ান্টাম কমিউনিকেশনের একজন বিশেষজ্ঞ, কুমার উত্তর-পশ্চিমাঞ্চলের ম্যাককর্মিক স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের বৈদ্যুতিক এবং কম্পিউটার প্রকৌশলের অধ্যাপক , যেখানে তিনি ফোটোনিক কমিউনিকেশন অ্যান্ড কম্পিউটিং কেন্দ্রের নির্দেশনা দেন ।
এটা কিভাবে কাজ করে
শুধুমাত্র আলোর গতির দ্বারা সীমিত, কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন দূরবর্তী নেটওয়ার্ক ব্যবহারকারীদের মধ্যে তথ্য ভাগ করার জন্য একটি নতুন, অতি-দ্রুত, নিরাপদ উপায় সক্ষম করে, যেখানে সরাসরি সংক্রমণের প্রয়োজন হয় না। প্রক্রিয়াটি কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট ব্যবহার করে কাজ করে, একটি কৌশল যাতে দুটি কণা সংযুক্ত থাকে, তাদের মধ্যে দূরত্ব নির্বিশেষে। তথ্য সরবরাহের জন্য কণাগুলি শারীরিকভাবে ভ্রমণ করার পরিবর্তে, জড়ানো কণাগুলি অনেক দূরত্বে তথ্য বিনিময় করে - শারীরিকভাবে এটি বহন না করে।
"অপটিক্যাল যোগাযোগে, সমস্ত সংকেত আলোতে রূপান্তরিত হয়," কুমার ব্যাখ্যা করেন। "যদিও ধ্রুপদী যোগাযোগের জন্য প্রচলিত সংকেতগুলি সাধারণত লক্ষ লক্ষ আলোক কণা নিয়ে গঠিত, কোয়ান্টাম তথ্য একক ফোটন ব্যবহার করে।"
"দুটি ফোটনে একটি ধ্বংসাত্মক পরিমাপ সম্পাদন করার মাধ্যমে - একটি কোয়ান্টাম অবস্থা বহন করে এবং একটি অন্য ফোটনের সাথে আটকে থাকে - কোয়ান্টাম অবস্থাটি অবশিষ্ট ফোটনে স্থানান্তরিত হয়, যা খুব দূরে হতে পারে," বলেছেন জর্ডান থমাস, একজন পিএইচডি। কুমারের পরীক্ষাগারে প্রার্থী এবং কাগজের প্রথম লেখক। “ফোটনকে নিজেই দীর্ঘ দূরত্বে পাঠাতে হবে না, তবে এর অবস্থা এখনও দূরবর্তী ফোটনের উপর এনকোড করা শেষ হয়। টেলিপোর্টেশন সেই দূরত্ব ভ্রমণের জন্য তথ্যের প্রয়োজন ছাড়াই অনেক দূরত্বে তথ্য আদান-প্রদানের অনুমতি দেয়।"
মূল: ট্রাফিক এড়াতে সঠিক রুট খোঁজা
কুমারের নতুন গবেষণার আগে, অনেক গবেষক অনিশ্চিত ছিলেন যে ক্লাসিক্যাল যোগাযোগ বহনকারী তারগুলিতে কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন সম্ভব কিনা। আটকানো ফোটনগুলি লক্ষ লক্ষ অন্যান্য আলোক কণার মধ্যে ডুবে যাবে। এটি একটি ক্ষীণ সাইকেলের মতো হবে যা দ্রুতগামী ভারী-শুল্ক ট্রাকের ভিড়ের টানেলের মধ্য দিয়ে নেভিগেট করার চেষ্টা করছে।
কুমার এবং তার দল, তবে, সূক্ষ্ম ফোটনগুলিকে ব্যস্ত ট্র্যাফিক থেকে পরিষ্কার করতে সাহায্য করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছিল। ফাইবার অপটিক তারের মধ্যে আলো কীভাবে ছড়িয়ে পড়ে তা গভীরভাবে অধ্যয়ন করার পরে, গবেষকরা তাদের ফোটন স্থাপন করার জন্য আলোর কম ভিড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুঁজে পেয়েছেন। তারপরে, তারা নিয়মিত ইন্টারনেট ট্র্যাফিক থেকে শব্দ কমাতে বিশেষ ফিল্টার যুক্ত করেছে।
"আমরা যত্ন সহকারে অধ্যয়ন করেছি কিভাবে আলো বিক্ষিপ্ত হয় এবং আমাদের ফোটনগুলিকে একটি বিচারিক পয়েন্টে রেখেছিলাম যেখানে সেই বিক্ষিপ্ত প্রক্রিয়াটি ন্যূনতম হয়," কুমার বলেন। "আমরা দেখতে পেয়েছি যে আমরা একই সাথে উপস্থিত ক্লাসিক্যাল চ্যানেলগুলির হস্তক্ষেপ ছাড়াই কোয়ান্টাম যোগাযোগ করতে পারি।"
নতুন পদ্ধতি পরীক্ষা করার জন্য, কুমার এবং তার দল একটি 30 কিলোমিটার দীর্ঘ ফাইবার অপটিক তারের উভয় প্রান্তে একটি ফোটন সহ সেট আপ করে। তারপর, তারা একই সাথে এর মাধ্যমে কোয়ান্টাম তথ্য এবং উচ্চ-গতির ইন্টারনেট ট্র্যাফিক পাঠায়। অবশেষে, তারা মধ্য-বিন্দুতে কোয়ান্টাম পরিমাপ করে টেলিপোর্টেশন প্রোটোকল কার্যকর করার সময় প্রাপ্তির প্রান্তে কোয়ান্টাম তথ্যের গুণমান পরিমাপ করেছিল। গবেষকরা দেখেছেন কোয়ান্টাম তথ্য সফলভাবে প্রেরণ করা হয়েছে - এমনকি ব্যস্ত ইন্টারনেট ট্রাফিকের মধ্যেও।
"যদিও অনেক গোষ্ঠী ফাইবারে কোয়ান্টাম এবং ক্লাসিক্যাল যোগাযোগের সহাবস্থানের তদন্ত করেছে, এই কাজটি এই নতুন পরিস্থিতিতে কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন দেখানোর জন্য প্রথম," টমাস বলেছিলেন। "সরাসরি সংক্রমণ ছাড়াই তথ্য পাঠানোর এই ক্ষমতা ডেডিকেটেড ফাইবার ছাড়াই সম্পাদিত আরও উন্নত কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দরজা খুলে দেয়।"
এর পরে, কুমার পরীক্ষাগুলি দীর্ঘ দূরত্বে প্রসারিত করার পরিকল্পনা করেছেন। ভবিষ্যতের সম্ভাবনাতিনি এনট্যাঙ্গেলমেন্ট অদলবদল প্রদর্শনের জন্য - এক জোড়ার পরিবর্তে - দুটি জোড়া এনট্যাঙ্গল ফোটন ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছেন, যা বিতরণ করা কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনের দিকে পরিচালিত আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক। অবশেষে, তার দল ল্যাবে স্পুলগুলির পরিবর্তে বাস্তব-বিশ্বের ভূগর্ভস্থ অপটিক্যাল তারের উপর পরীক্ষা চালানোর সম্ভাবনা অন্বেষণ করছে। তবে, আরও কাজ করার পরেও, কুমার আশাবাদী।
"কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন ভৌগলিকভাবে দূরবর্তী নোডগুলির মধ্যে নিরাপদে কোয়ান্টাম সংযোগ প্রদান করার ক্ষমতা রাখে," কুমার বলেন। “কিন্তু অনেক লোক দীর্ঘদিন ধরে ধরে নিয়েছে যে আলোর কণা পাঠানোর জন্য কেউ বিশেষ পরিকাঠামো তৈরি করবে না। আমরা যদি তরঙ্গদৈর্ঘ্য সঠিকভাবে নির্বাচন করি, তাহলে আমাদের নতুন অবকাঠামো তৈরি করতে হবে না। ক্লাসিক্যাল যোগাযোগ এবং কোয়ান্টাম যোগাযোগ সহাবস্থান করতে পারে।"
