एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल, जिसमें पैडरबोर्न विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक भी शामिल हैं, ने क्वांटम इंटरनेट की राह पर एक महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की है। पहली बार, उन्होंने एक क्वांटम डॉट से दूसरे भौतिक रूप से अलग डॉट पर एकल फोटॉन की ध्रुवीकरण अवस्था को सफलतापूर्वक टेलीपोर्ट किया। आम भाषा में कहें तो, उन्होंने एक फोटॉन के गुणों को क्वांटम टेलीपोर्टेशन के ज़रिए दूसरे पर छलांग लगवा दी, जो स्टार ट्रेक जैसा लगता है लेकिन असल में भौतिकी का दिखावा मात्र है।
प्रयोग में सिस्टम को जोड़ने के लिए 270 मीटर के मुक्त-स्थान ऑप्टिकल लिंक का उपयोग किया गया, और परिणाम नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित हुए हैं। पैडरबोर्न में डॉक्टरेट और पोस्टडॉक्टरेट शोधकर्ताओं ने ऑप्टिकल माप, डेटा विश्लेषण और मूल्यांकन पर लगभग दस साल बिताए, रोम के सैपिएंज़ा विश्वविद्यालय में प्रोफेसर रिनाल्डो ट्रोटा की टीम के साथ मिलकर काम किया।
"प्रयोग प्रभावशाली रूप से प्रदर्शित करता है कि अर्धचालक क्वांटम डॉट्स पर आधारित क्वांटम प्रकाश स्रोत भविष्य के क्वांटम संचार नेटवर्क के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में काम कर सकते हैं," पैडरबोर्न में 'हाइब्रिड फोटोनिक्स क्वांटम डिवाइसेज' शोध समूह के प्रमुख प्रोफेसर क्लॉस जोंस ने समझाया। "दो स्वतंत्र क्वांटम उत्सर्जकों के बीच सफल क्वांटम टेलीपोर्टेशन स्केलेबल क्वांटम रिले और इस प्रकार क्वांटम इंटरनेट के व्यावहारिक कार्यान्वयन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।"
यह सफलता कई यूरोपीय शोध केंद्रों के योगदान पर निर्भर थी। क्वांटम डॉट्स लिंज़ के जोहान्स केप्लर विश्वविद्यालय में इंजीनियर किए गए, रेज़ोनेटर नैनोफैब्रिकेशन वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय में किया गया, और टेलीपोर्टेशन प्रयोग रोम के सैपिएंज़ा विश्वविद्यालय में हुए, जहाँ वैज्ञानिकों ने उस 270-मीटर मुक्त-स्थान ऑप्टिकल लिंक का उपयोग करके दो इमारतों को जोड़ा। सिस्टम ने जीपीएस-सहायक सिंक्रनाइज़ेशन, अल्ट्रा-फास्ट सिंगल फोटॉन डिटेक्टर और वायुमंडलीय अशांति का मुकाबला करने के लिए स्थिरीकरण विधियों का उपयोग किया। प्राप्त टेलीपोर्टेशन स्थिति निष्ठा 82 ± 1% तक पहुँच गई, जो शास्त्रीय सीमा से 10 से अधिक मानक विचलनों से अधिक है - जो विज्ञान का यह कहने का तरीका है कि "हमें काफी यकीन है कि यह काम कर गया।"
यह उपलब्धि दो क्वांटम डॉट्स के बीच 'एंटैंगलमेंट स्वैपिंग' का द्वार खोलती है, जो उलझे हुए फोटॉन जोड़ों के दो नियतात्मक स्रोतों का उपयोग करके पहला क्वांटम रिले बनाएगी। नियतात्मक स्रोत लगभग मांग पर विश्वसनीय रूप से एकल फोटॉन उत्पन्न कर सकते हैं, हालाँकि उन्हें विकसित करना एक बड़ी चुनौती रही है - क्योंकि क्वांटम यांत्रिकी में कभी कुछ आसान नहीं होता।
संयोगवश, स्टटगार्ट और सारब्रुकन के एक अन्य शोध दल ने लगभग उसी समय आवृत्ति रूपांतरण का उपयोग करके एक समान उपलब्धि की सूचना दी। साथ में, ये परिणाम यूरोप में क्वांटम अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर हैं और एक कार्यात्मक क्वांटम इंटरनेट की दृष्टि को वास्तविकता के करीब लाते हैं - बशर्ते वास्तविकता खुद से बहुत अधिक उलझ न जाए।