कोलकाता स्थित बोस इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने एक नया सैद्धांतिक ढांचा विकसित किया है जो कम नेटवर्क संसाधनों का उपयोग करते हुए मजबूत लंबी दूरी के कनेक्शन को सक्षम बनाकर भविष्य के क्वांटम संचार नेटवर्क की दक्षता में काफी सुधार कर सकता है।
फिज़िकल रिव्यू ए नामक पत्रिका में प्रकाशित इस अध्ययन में जनरल कॉन्करेंस परकोलेशन (जीसीपी) नामक एक नए प्रोटोकॉल का परिचय दिया गया है, जो मौजूदा तरीकों की तुलना में क्वांटम संचार लिंक स्थापित करने के लिए अधिक कुशल और टिकाऊ दृष्टिकोण प्रदान करता है।
यह शोध विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के अधीन एक स्वायत्त संस्थान, बोस इंस्टीट्यूट के डॉ. दीप नाथ और प्रोफेसर सौमेन रॉय द्वारा किया गया था।
क्वांटम नेटवर्क क्वांटम एंटैंगलमेंट पर निर्भर करते हैं—एक ऐसी घटना जो दूरस्थ स्थानों के बीच सुरक्षित रूप से सूचना साझा करने में सक्षम बनाती है। हालांकि, लंबी दूरी पर मजबूत एंटैंगलमेंट बनाना और बनाए रखना एक बड़ी चुनौती बनी हुई है क्योंकि पर्यावरणीय शोर संचरण के दौरान क्वांटम लिंक को कमजोर कर देता है।
मौजूदा सैद्धांतिक दृष्टिकोण इन कमजोर संबंधों को मजबूत करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी को सांख्यिकीय भौतिकी की अवधारणा, परकोलेशन सिद्धांत के साथ जोड़ते हैं। हालांकि, इनमें से अधिकांश विधियां नेटवर्क के भीतर मध्यवर्ती स्टेशनों को व्यवस्थित रूप से डिस्कनेक्ट करके मजबूत संबंध स्थापित करती हैं, एक ऐसी प्रक्रिया जो मूल्यवान संसाधनों का उपभोग करती है और नेटवर्क की अंतर्निहित संरचना को बदल देती है।
नव प्रस्तावित जनरल कॉन्करेंस परकोलेशन (जीसीपी) प्रोटोकॉल नेटवर्क नोड्स को हटाने के बजाय एक ज्यामितीय रूटिंग रणनीति अपनाकर इस सीमा का समाधान करता है।
मध्यवर्ती स्टेशनों को डिस्कनेक्ट करने के बजाय, प्रोटोकॉल सबसे छोटे उपलब्ध संचार पथों के साथ क्वांटम एंटैंगलमेंट को मजबूत करता है, जिससे प्रभावी रूप से एक विरल रूप से जुड़े भौतिक नेटवर्क को एक बहुत सघन और अधिक कुशल संचार प्रणाली में बदल दिया जाता है।
शोधकर्ताओं के अनुसार, यह नया दृष्टिकोण लंबी दूरी के क्वांटम संचार को सक्षम बनाता है, जबकि इसके लिए पहले की तुलना में उलझाव के प्रारंभिक स्तर की आवश्यकता कम होती है, जिससे क्वांटम नेटवर्क स्थापित करना आसान हो जाता है और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए संभावित रूप से अधिक व्यावहारिक हो जाता है।
अध्ययन के हिस्से के रूप में किए गए कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला कि यह प्रोटोकॉल पूरे क्वांटम नेटवर्क को जोड़ने के लिए आवश्यक न्यूनतम उलझाव सीमा को सफलतापूर्वक कम करता है।
शोधकर्ताओं ने यह भी प्रदर्शित किया कि नया ढांचा परकोलेशन यूनिवर्सैलिटी क्लास का अनुसरण करता है, जो सांख्यिकीय भौतिकी में एक सुस्थापित अवधारणा है। यह खोज क्वांटम एंटैंगलमेंट परकोलेशन के सैद्धांतिक आधार को मजबूत करती है और भविष्य के क्वांटम संचार आर्किटेक्चर को डिजाइन करने के लिए एक अधिक पूर्वानुमानित आधार प्रदान करती है।
