ਕੋਲਕਾਤਾ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ ਦੇ ਐੱਸਐੱਨ ਬੋਸ ਨੈਸ਼ਨਲ ਸੈਂਟਰ ਫ਼ਾਰ ਬੇਸਿਕ ਸਾਇੰਸਜ਼ (ਐੱਸਐੱਨਬੀਐੱਨਸੀਬੀਐੱਸ), ਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਨਾਵਲ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਾਂ ਦੀ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਸਟੇਟਸ ਵਿੱਚ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ। ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰੋਸੈੱਸਿੰਗ ਕਾਰਜਾਂ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਲਈ ਸਰੋਤਾਂ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਨੂੰ ਸਿਧਾਂਤਕ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਕੁਆਂਟਮ ਦੀ ਫੈਲਾਵਟ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀ ਇੱਕ ਖ਼ਾਸੀਅਤ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕੁਆਂਟਮ ਟੈਲੀਪੋਰਟ ਅਤੇ ਸੁਪਰ-ਡੈਨ ਕੋਡਿੰਗ ਨੂੰ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਉਹ ਸਰੀਰਕ ਵਰਤਾਰਾ ਹੈ ਜੋ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਜੋੜਾ ਜਾਂ ਕਣਾਂ ਦਾ ਸਮੂਹ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ - ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਇੰਟਰੈਕਟ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜੋੜੀ ਜਾਂ ਸਮੂਹ ਦੇ ਹਰੇਕ ਕਣ ਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਦੂਜਿਆਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਤੋਂ ਸੁਤੰਤਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਿਆਨ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਸਟੇਟਸ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰੋਸੈੱਸਿੰਗ ਕਾਰਜਾਂ ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਕ੍ਰਿਪਟੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਲਈ ਮੁੱਖ ਸਰੋਤ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਨਾਜ਼ੁਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੁਆਰਾ ਫੋਟੌਨਸ ਦੀ ਆਵਾਜਾਈ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਅਸਾਨੀ ਨਾਲ ਗੁੰਮ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਜਾਣਨਾ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਜੋੜੀ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਹੋਈ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਰੋਤ ਦੇ ਤੌਰ ’ਤੇ ਵਰਤਣ ਲਈ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਪ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਅਜਿਹੇ ਉਪਕਰਣ ਹੈਕ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਡਿਵਾਈਸ - ਇੰਡਪੈਂਡੈਂਟ ਸਵੈ - ਟੈਸਟਿੰਗ (ਡੀਆਈਐੱਸਟੀ) ਇੱਕ ਵਿਧੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਜਿਹੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਇਹ ਵਿਧੀ ਦੋ ਫੋਟੋਨਾਂ ਦੀ ਅਣਜਾਣ ਕੁਆਂਟਮ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਉਲਝਣ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਨੂੰ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਸਟੇਟ ਤੱਕ ਸਿੱਧੀ ਪਹੁੰਚ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਜਾਂ ਮਾਪ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਪੂਰਾ ਭਰੋਸਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਿਧਾਂਤ ਕੁਆਂਟਮ ਅਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉੱਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਪੂਰੇ ਯੰਤਰ ਦੀ ਸੁਤੰਤਰਤਾ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਇੱਕ ਮੁਸ਼ਕਲ ਕੰਮ ਹੈ। ਕਈ ਵਿਹਾਰਕ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਧਿਰ ਉੱਤੇ ਪੂਰਾ ਭਰੋਸਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ, ਦੂਜੀ ’ਤੇ ਵਿਸ਼ਵਾਸ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਜਿਵੇਂ ਬੈਂਕਿੰਗ ਲੈਣ ਦੇਣ ਵਿੱਚ ਸਰਵਰ - ਕਲਾਇੰਟ ਦੇ ਸਬੰਧ ਵਿੱਚ ਅਜਿਹਾ ਭਰੋਸਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਲਈ, ਕੁਆਂਟਮ ਇਨਫ਼ਰਮੇਸ਼ਨ ਇੱਕ ਪਾਸੜ ਡੀਆਈਐੱਸਟੀ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਐੱਸਐੱਨਬੀਐੱਨਸੀਬੀਐੱਸ ਦੇ ਡਾ. ਅਰਚਨ ਐੱਸ ਮਜੂਮਦਾਰ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਟੀਮ ਵੱਲੋਂ ਸਰੀਰਕ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਤ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਵਿੱਚ,  ਸਿਧਾਂਤਕ ਵਿਚਾਰ ਕੁਆਂਟਮ ਸਟੀਅਰਿੰਗ ਕਰਨ ਲਈ ਵਧੀਆ - ਅਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ’ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਬੀਜਿੰਗ ਕੰਪੂਟੇਸ਼ਨਲ ਸਾਇੰਸ ਰਿਸਰਚ ਸੈਂਟਰ, ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਇਨਫਰਮੇਸ਼ਨ, ਹੇਫੇਈ ਦੀ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਦੇ ਸਮੂਹ ਦੇ ਸਹਿਯੋਗ ਨਾਲ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗ ਇੱਕ ਆਲ-ਆਪਟੀਕਲ ਸੈੱਟਅਪ ਦਾ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਫੋਟੋਨਜ਼ ਦੀਆਂ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਜੋੜੀਆਂ ਬੀਟਾ ਬੇਰੀਅਮ ਬੋਰੇਟ (ਬੀਬੀਓ) ਕ੍ਰਿਸਟਲ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਨਾਨਲੀਨੀਅਰ ਆਪਟੀਕਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ, ਉੱਤੇ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਏਲੇਸਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉੱਤੇ ਲੇਜ਼ਰ ਲਾਈਟ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਈਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਟੀਮ ਨੇ ਬੌਬ ਨੂੰ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਧਿਰ ਅਤੇ ਐਲਿਸ ਨੂੰ ਅਵਿਸ਼ਵਾਸ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤਾ, ਇਹ ਤਸਦੀਕ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿ ਫੋਟੋਨਜ਼ ਦਾ ਜੋੜਾ ਐਨਟੈਗਲਮੈਂਟ ਹੋਇਆ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ: ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਮਾਡਲ ਦੀ ਨੁਮਾਇਸ਼

ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਫੋਟੋਨ ਐਲੀਸ ਦੀ ਲੈਬ (ਹੇਠਾਂ ਖੱਬੇ), ਅਤੇ ਦੂਜੀ ਬੌਬ ਦੀ ਲੈਬ (ਉੱਪਰ ਸੱਜੇ) ਵੱਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਬੀਮ - ਸਪਲਿਟਰਸ, ਫੇਜ਼ - ਸ਼ਿਫਟਰਸ, ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਗੇਟ ਓਪਰੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ ਕਈ ਆਪਟੀਕਲ ਓਪਰੇਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ। ਖੋਜ ਦੇ ਅੰਕੜਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ, ਟੀਮ ਨੇ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਅੇਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕੀਤਾ ਬਲਕਿ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਗਲਤੀ ਵਾਲੇ ਫੋਟੋਨ ਜੋੜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਫਸਣ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਨੂੰ ਵੀ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ।

ਟੀਮ ਨੇ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਕਿ ਲੇਜ਼ਰ ਅਤੇ ਬੀਬੀਓ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀਆਂ ਐਨਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਜੋੜੀਆਂ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਸੰਚਾਰ ਕਾਰਜਾਂ ਲਈ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।

[ਪਬਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲਿੰਕ: https://doi.org/10.1103.PhysRevA.98.022311,

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

ਵਧੇਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਲਈ ਅਰਚਨ ਐੱਸ ਮਜੂਮਦਾਰ (archan@bose.res.in) ਨੂੰ ਸੰਪਰਕ ਕਰੋ]

****

ਕੇਜੀਐੱਸ / ਡੀਐੱਸਟੀ