भविष्य के क्वांटम संचार आर्किटेक्चर को डिजाइन करने के लिए एक अध्ययन में एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया ह जो  एक ठोस और पूर्वानुमानित संरचना प्रदान कर सकता है।

क्वांटम नेटवर्क बनाने के लिए बेहतर सुरक्षा और दक्षता के लिए दूरस्थ स्टेशनो के बीच अधिकतम एंटैंगलमेंट स्थापित करना आवश्यक है। हालांकि अधिकतम एंटैंगलमेंट अवस्थाओं को प्राप्त करना प्रयोगात्मक रूप से चुनौतीपूर्ण है, जिन पर क्वांटम सूचना का अधिक प्रभावी ढंग से स्थानांतरित किया जा सके। इसका कारण यह है कि वास्तविक दुनिया  की अनियंत्रित समस्याएं लगातार इसे कमजोर करती रहती है। वैज्ञानिक क्वांटम यांत्रिकी को सांख्यिकीय भौतिकी के मूलभूत सिद्धांतों - विशेष रूप से परकोलेशन सिद्धांत - के साथ मिलाकर मुख्य रूप से कमजोर कड़ियों वाले नेटवर्क के भीतर से मजबूत कड़ियाँ प्राप्त करते हैं। मौजूदा सैद्धांतिक विधियाँ अक्सर मध्यवर्ती स्टेशनों को व्यवस्थित रूप से डिस्कनेक्ट करके एक कड़ी स्थापित करके ऐसा करती हैं।

इससे एक चुनौती उत्पन्न होती है क्योंकि मध्यवर्ती स्टेशनों का व्यवस्थित विच्छेदन भौतिक रूप से  नेटवर्क संसाधनों का उपयोग करता है और अंतर्निहित नेटवर्क टोपोलॉजी (आकृतियों और स्थानों को एक साथ कैसे रखा जाता है इसका अध्ययन) को नष्ट कर देता है।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्त संस्थान, बोस इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों की एक टीम ने क्वांटम एंटैंगलमेंट परकोलेशन की सैद्धांतिक नींव प्रदान की है जो क्वांटम नेटवर्क को जोड़ने के लिए आवश्यक जरूरतों को कम कर सकती है और दक्षता को बढ़ा सकती है।

चित्र : जीसीपी फ्रेमवर्क का परिचालन प्रवाह, जो मौजूदा कम उलझाव वाले लिंकों को अनुकूलित करने के लिए स्थानीयकृत ज्यामितीय रूटिंग का उपयोग करता है। इस प्रकार जीसीपी मौजूदा प्रोटोकॉल से उत्पन्न होने वाले अवांछित परिणामों, जैसे नोड्स का अलगाव और विलोपन , से बचता है और उच्चतर अधिकतम उलझाव से जुड़ा एक मजबूत और टिकाऊ क्वांटम नेटवर्क प्रदान करता है।

कोलकाता के बोस इंस्टीट्यूट के लेखकों, डॉ. दीप नाथ और प्रोफेसर सौमेन रॉय द्वारा किए गए अध्ययन को जर्नल फिजिकल रिव्यू ए में प्रकाशित किया गया है जिसमें एक नया प्रोटोकॉल, जनरल कॉन्करेंस परकोलेशन (जीसीपी) प्रस्तुत किया गया है , जो एक अलग ज्यामितीय दृष्टिकोण अपनाता है।

स्टेशनों के बीच संपर्क तोड़ने के बजाय उनका प्रोटोकॉल सबसे छोटे रास्तों से क्वांटम एंटैंगलमेंट को बढ़ाता है। इससे एक विरल भौतिक ग्रिड एक अत्यधिक सघन नेटवर्क में बदल जाता है। वे प्रदर्शित करते हैं कि सामान्य समवर्ती परिसंयोजन (जीसीपी) प्रोटोकॉल को लागू करके, पहले से ज्ञात प्रारंभिक एंटैंगलमेंट की सीमा से कम सीमा का उपयोग करके लंबी दूरी का क्वांटम संचार स्थापित किया जा सकता है।

कंप्यूटर सिमुलेशन के माध्यम से शोधकर्ताओं ने पुष्टि की है कि यह रूटिंग विधि पूरे नेटवर्क को जोड़ने के लिए आवश्यक न्यूनतम एंटैंगलमेंट को सफलतापूर्वक कम करती है। लेखकों ने प्रदर्शित किया है कि जीसीपी सांख्यिकीय भौतिकी में सुप्रसिद्ध परकोलेशन सार्वभौमिकता वर्ग का पालन करता है। यह खोज क्वांटम उलझाव परकोलेशन के सैद्धांतिक आधार को मजबूत करती है।

प्रकाशन लिंक: https://doi.org/10.1103/2sf7-srwz

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पीके/केसी/एनकेएस

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