Bilim insanları, programlanabilir bir kuantum fotonik işlemciyi ilk kez uzayda çalıştırdı. Yaklaşık 510 kilometre irtifada Dünya’yı dolanan çip, sekiz ay boyunca foton çiftleri üretip yönlendirdi. 21 Eylül’de arXiv ön baskı sunucusunda yayımlanan sonuçlar, kuantum ışığının yörüngede hesaplama kaynağı olarak kullanılabileceğini ortaya koyuyor.

Fırlatmadan Kuantum Girişimine

İşlemci, 23 Haziran 2025’te bir SpaceX Falcon 9 roketiyle Transporter-14 ortak yük görevi kapsamında fırlatıldı ve D-Orbit’in ION yörünge transfer aracında görev yaptı. Sistem, bir kristalden lazer ışını geçirerek foton çiftleri üretiyor. Bu fotonlar, mikroskobik ısıtıcılarla ışığın yayılmasını kontrol eden altı modlu bir cam devreden geçiyor ve çıkışta tek foton dedektörleriyle yakalanıyor. Araştırmacılar, foton tabanlı kuantum hesaplamanın temel davranışı olan iki fotonlu kuantum girişimini gözlemlemek için farklı devre konfigürasyonlarını programladı.

Görev tümüyle planlandığı gibi ilerlemedi. Altı dedektörden yalnızca üçü kullanılabilir sinyal verdi; biri fırlatma öncesinde arızalıydı, diğer ikisinin ise yörüngeye yolculuk sırasında fiber kırığına uğradığı düşünülüyor.

Zorlu Koşullar, Umut Verici Sonuçlar

Çalışmayı Viyana Üniversitesi’nden Philip Walther yönetti; Alman Havacılık ve Uzay Merkezi ile İtalya Ulusal Araştırma Konseyi’nden araştırmacılar da projede yer aldı. Ekip, dokuz programlanmış ayar genelinde ortalama 0,888 doğruluk elde etti. Kalibrasyon sorunlarından etkilenen iki yapılandırma çıkarıldığında bu değer 0,949’a yükseldi. Ölçülen 0,908’lik kuantum girişim görünürlüğü ise klasik sınırı 2,14 standart sapmayla aştı.

Operasyonel koşullar deney boyunca zorluk çıkardı. Uzay aracının 92 dakikalık yörüngesinde güneş ışığı dedektörleri doyurduğu için ölçümler, Dünya’nın gölgesinde kalınan yaklaşık 30 dakikalık pencerelerle sınırlı kaldı. Radyasyon dedektörlerde giderek artan hasar oluştururken, dahili bir yapıştırıcıdan kaynaklanan gaz salınımı lazer gücünü düşürdü.

Uydu Veri İşlemeye Doğru Bir Adım

Deney, klasik sistemlere kıyasla pratik bir hesaplama avantajı göstermedi. Asıl yanıtlanan soru şuydu: Kompakt bir cihaz fırlatma sarsıntısına ve aylarca süren yörünge koşullarına dayanıp kuantum ışığı üretebilir, işleyebilir ve algılayabilir mi? Sonuç, bu sorunun cevabının evet olduğunu gösterdi.

Araştırmacıların bir sonraki hedefi, Dünya gözlem verilerini doğrudan işlemcinin devresine kodlamak. Böylece uydular ham veri kümeleri yerine seçilmiş bulguları yeryüzüne iletebilecek. Yazarlar bu adımı, sensör ile işlemci arasındaki döngüyü kapatmak olarak tanımlıyor.