कोलकाता के बोस इंस्टीट्यूट के साइंटिस्ट्स ने एक नया थ्योरेटिकल फ्रेमवर्क डेवलप किया है, जो कम नेटवर्क रिसोर्स का इस्तेमाल करके मज़बूत लॉन्ग-डिस्टेंस कनेक्शन देकर भविष्य के क्वांटम कम्युनिकेशन नेटवर्क की एफिशिएंसी को काफी बेहतर बना सकता है।

फिजिकल रिव्यू A जर्नल में छपी इस स्टडी में जनरल कंकरेंस परकोलेशन (GCP) नाम का एक नया प्रोटोकॉल पेश किया गया है, जो मौजूदा तरीकों की तुलना में क्वांटम कम्युनिकेशन लिंक बनाने के लिए ज़्यादा कुशल और टिकाऊ तरीका देता है।

यह अनुसंधान विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के तहत एक स्वायत्त संस्थान, बोस संस्थान के डॉ. दीप नाथ और प्रोफेसर सौमेन रॉय द्वारा किया गया था।

क्वांटम नेटवर्क क्वांटम एंटैंगलमेंट पर निर्भर करते हैं—यह एक ऐसी चीज़ है जिससे दूर की जगहों के बीच जानकारी को सुरक्षित रूप से शेयर किया जा सकता है। हालांकि, लंबी दूरी पर मज़बूत एंटैंगलमेंट बनाना और बनाए रखना एक बड़ी चुनौती बनी हुई है क्योंकि आस-पास का शोर ट्रांसमिशन के दौरान क्वांटम लिंक को कमज़ोर कर देता है।

मौजूदा थ्योरेटिकल तरीके इन कमज़ोर कनेक्शन को मज़बूत करने के लिए क्वांटम मैकेनिक्स को परकोलेशन थ्योरी के साथ मिलाते हैं, जो स्टैटिस्टिकल फ़िज़िक्स का एक कॉन्सेप्ट है। हालाँकि, इनमें से ज़्यादातर तरीके नेटवर्क के अंदर के बीच के स्टेशनों को सिस्टमैटिक तरीके से डिस्कनेक्ट करके मज़बूत लिंक बनाते हैं, यह एक ऐसा प्रोसेस है जिसमें कीमती रिसोर्स लगते हैं और नेटवर्क के अंदरूनी स्ट्रक्चर में बदलाव होता है।

नया प्रस्तावित जनरल कंकरेंस परकोलेशन (GCP) प्रोटोकॉल, नेटवर्क नोड्स को हटाने के बजाय जियोमेट्रिक रूटिंग स्ट्रैटेजी अपनाकर इस कमी को दूर करता है।

बीच के स्टेशनों को डिस्कनेक्ट करने के बजाय, यह प्रोटोकॉल सबसे छोटे उपलब्ध कम्युनिकेशन रास्तों पर क्वांटम एंटेंगलमेंट को मज़बूत करता है, जिससे कम जुड़े फिजिकल नेटवर्क को असरदार तरीके से एक ज़्यादा घने और ज़्यादा कुशल कम्युनिकेशन सिस्टम में बदल दिया जाता है।

रिसर्चर्स के अनुसार, यह नया तरीका लंबी दूरी का क्वांटम कम्युनिकेशन मुमकिन बनाता है, जबकि इसके लिए पहले सोचे गए लेवल से कम शुरुआती लेवल की उलझन की ज़रूरत होती है, जिससे क्वांटम नेटवर्क बनाना आसान हो जाता है और असल दुनिया के एप्लीकेशन के लिए यह ज़्यादा प्रैक्टिकल हो सकता है।

स्टडी के हिस्से के तौर पर किए गए कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला कि यह प्रोटोकॉल पूरे क्वांटम नेटवर्क को जोड़ने के लिए ज़रूरी मिनिमम एंटैंगलमेंट थ्रेशहोल्ड को सफलतापूर्वक कम कर देता है।

रिसर्चर्स ने यह भी दिखाया कि नया फ्रेमवर्क परकोलेशन यूनिवर्सलिटी क्लास को फॉलो करता है, जो स्टैटिस्टिकल फिजिक्स में एक जाना-माना कॉन्सेप्ट है। यह खोज क्वांटम एंटेंगलमेंट परकोलेशन के थ्योरेटिकल बेस को मजबूत करती है और भविष्य के क्वांटम कम्युनिकेशन आर्किटेक्चर को डिजाइन करने के लिए एक ज्यादा प्रेडिक्टेबल बेस देती है।