نئی دہلی، 21 ؍مئی، 2020،

محکمہ سائنس وٹیکنالوجی کے تحت ایک خودمختار ادارے یعنی کولکاتہ کے ایس این بوس نیشنل سینٹر فار بیسک سائنسز (ایس این بی این سی بی ایس) کے سائنسدانوں نے ایک منفرد طرز کا پروٹوکول ، یہ جاننے کے لئے تیار کیا ہے کہ کیا الیکٹرانوں کا ایک جوڑا الجھی ہوئی حالت میں  محفوظ طریقے سے کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ کے کاموں کی سہولت کے لئے وسائل کی حیثیت سےبروئے کار لایا جا سکتا ہے؟۔

کوانٹم انٹینگلمنٹ کوانٹم میکینکس کی خصوصیات میں سے ایک ہے ، جو کوانٹم ٹیلی پورٹیشن اور سپر گھنے کوڈنگ جیسے عمل  کو ممکن بناتا ہے۔ یہ طبیعاتی تغیر ہوتا ہے جب ایک جوڑا یا ذرات کا گروپ تیار ہوتا ہے، باہمی اثر پذیر ہوتا ہے۔ اس طرح سے کہ جوڑی یا گروہ کے ہر ذرہ کی کوانٹم حالت کو دوسروں کی حالت سے آزادانہ طور پر علیحدہ نہیں کیا جاسکتا ہے۔ الجھی ہوئی حالت میں  کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ کے بہت سے عمل ممکن ہو سکتے ہیں، جو  کوانٹم کریپٹوگرافک پروٹوکول کی سہولت کے لئے کلیدی وسائل ہیں۔

تاہم، یہ اتصال نازک نوعیت کا ہوتا ہے اور ماحولیات میں فوٹونس کی ترسیل کے دوران آسانی سے معدوم ہو سکتا ہے۔ لہذا یہ جاننا انتہائی ضروری ہے کہ آیا فوٹون کا ایک جوڑا ان کو وسائل کے طور پر استعمال کرنے کے لئے الجھا ہوا ہے۔ پھنسے ہوئے ذرات کی تصدیق کیلئے پیمائش والے آلات کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے ، لیکن اس طرح کے آلات کو ایش اسپروپرس کے ذریعہ ہیک یا ہٹایا  جاسکتا ہے۔ ڈیوائس انڈیپینڈنٹ سیلف ٹیسٹنگ (ڈی آئی ایس ٹی) ایک ایسا طریقہ ہے جو اس امکان پر قابو کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

اس طریقہ کار سے دو فوٹونس کی نامعلوم کوانٹم حالت میں متصادم ہونے  کی تصدیق اور اس نوعیت  تک براہ راست رسائی حاصل کرنے ، یا پیمائش والے آلات پر مکمل اعتماد کے قابل بناتا ہے۔ یہ تھیوری کوانٹم کے غیر یقینی اصول کے اطلاق پر منحصر ہوتی ہے جبکہ اس  آلے کی خودمختار کارکردگی ایک پیچیدہ عمل ہے۔ متعدد عملی حالات میں ، کسی ایک عنصر پر مکمل اعتماد کیا جاسکتا ہے ، جبکہ دوسرے عناصر پر بھی اعتماد نہیں کیا جاسکتا ہے جیسے بینکاری لین دین میں سرور کلائنٹ کے تعلقات کی صورت میں۔ ایسے حالات کے لئے ، کوانٹم انفارمیشن تھیوری یکطرفہ (ڈی آئی ایس ٹی) کے لئے اہل بناتا ہے۔

طبیعاتی جائزہ اے، میں شائع ہونے والے پروٹوکول میں،ڈاکٹر ارچن ایس مجومدار، جن کا تعلق ایس این بی این سی بی ایس سے ہے اور ان کی ٹیم نے نظریاتی کوانٹم اسٹیئرنگ کو عملی شکل دینے کے لئے کام کام کر رہی ہے۔ اس خیال کو ان کی ٹیم نے بیجنگ کمپیوٹیشنل سائنس ریسرچ سنٹر ، اور کوانٹم انفارمیشن کی کلیدی لیبارٹری ، ہیفی کے تعاون سے تجرباتی شکل دی ہے۔ اس تجربے میں ایک آل آپٹیکل سیٹ اپ استعمال کیا گیا ہے جس میں بیٹا بیریم بوریٹ (بی بی او) کرسٹل ، لیزر لائٹ کے ذریعہ فوٹوون کے الجھے ہوئے جوڑے تخلیق کیے جاتے ہیں ، ایک نون لائنر آپٹیکل کرسٹل ، استعمال کیا جاتا ہے اسلیزر کرسٹل۔ اس ٹیم نے باب کو قابل اعتماد پارٹی کے طور پر اور ایلس کو بے اعتمادی کے طور پر استعمال کیا ، اس بات کی تصدیق کرنے کے لئے کہ ان کے اشتراک کردہ فوٹون کا جوڑا الجھا ہوا ہے۔

چترا: تجرباتی ماڈل کا خاکہ

اپنے تجربے کے پہلے مرحلے میں، ایک فوٹوون ایلیئس کی لیب (نیچے بائیں طرف) ، اور دوسرا باب کی لیب (اوپر دائیں) جاتا ہے۔ انہوں نے فوٹونس کا پتہ لگانے سے قبل بیم سپلٹرز ، فیز شیفٹرز ، اور کوانٹم گیٹ آپریشنز کا استعمال کرتے ہوئے کئی آپٹیکل آپریشنز پر تجربے کئے۔ سراغ لگانے کے اعدادوشمار کا استعمال کرتے ہوئے ، ٹیم نے نہ صرف پھنسنے کی موجودگی کی تصدیق کی بلکہ کم سے کم غلطی والے فوٹوون جوڑوں میں الجھنے کی شدت کا بھی تعین کیا۔

ٹیم نے یہ نتیجہ اخذ کیا ہے  کہ لیزر اور بی بی او کرسٹلز کے ذریعہ تیار کردہ فوٹون کے الجھے ہوئے جوڑے کو محفوظ رابطے کے کاموں کو انجام دینے کے لئے قابل اعتماد طریقے سے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

اشاعت کا لنک:

https://doi.org/10.1103.PhysRevA.98.022311,

https://doi.org/10.1103.PhysRevA.101.020301

مزید تفصیلات کے لئے ، ارچن ایس مجومدار (archan@bose.res.in) سے رابطہ کیا جاسکتا ہے۔

۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔

م ن۔ک ا۔

U-2704