Kuantum iletişim teknolojisinde güvenlik, fotonların kuantum durumlarına dayalı şifreleme sistemleriyle sağlanır. Yeni araştırmada bilim insanları, geleneksel dışsal modülasyon yöntemlerinin aksine, malzemenin kendi iç dinamiklerinden yararlanan bir yaklaşım geliştirdi.
Araştırmacılar, iki boyutlu (PEA)2PbI4 perovskitini kullanarak dört dalga karışımı tekniğiyle özel fotonlar üretti. Bu fotonların polarizasyon özellikleri, polarizasyon çözünürlüklü interferometrik ölçümlerle detaylı olarak incelendi. Bloch vektörü için geliştirilmiş mikroskopik doğrusal olmayan yanıt modeli kullanılarak, tek fotonluk polarizasyon yoğunluk matrisleri yeniden yapılandırıldı.
Çalışmanın en önemli bulgusu, tutarlılık zamanı, populasyon zamanı ve algılama dalga boyuna bağlı olarak Holevo sınırı ve etkili gizli bit oranlarının hesaplanması oldu. Tutarlılık zamanı serbestlik derecesinin dahil edilmesiyle, Holevo sınırının çeşitli eksitonik rezonanslar boyunca yaklaşık %2.6-5.8 oranında sistematik olarak düştüğü gözlendi.
Bu düşüş, fotonların ayırt edilebilirliğinin azaldığını gösteriyor ve kuantum iletişimde güvenlik açısından olumlu bir gelişme anlamına geliyor. Perovskitlerin doğal optik özelliklerinden yararlanan bu yöntem, gelecekte daha güvenli kuantum haberleşme sistemlerinin geliştirilmesinde önemli rol oynayabilir.