Επιτυχές πείραμα στην κβαντική επικοινωνία από Κινέζους επιστήμονες

Πρόσφατα, ένας κβαντικός δορυφόρος ξεπέρασε κάθε ανταγωνισμό και κατέκτησε δυο νέα ορόσημα στην κβαντική επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων, στο Διάστημα. Προηγουμένως, τον Ιούνιο μια ομάδα από Κινέζους ερευνητές έκαναν επίδειξη των δυνατοτήτων του δορυφόρου Micius. Ο δορυφόρος μπορούσε να μεταδώσει κβαντικά σωματίδια σε απομακρυσμένες περιοχές της Γης, διατηρώντας τις ιδιότητες τους, ασχέτως της μεγάλης απόστασης που τα χώριζε. Τώρα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον δορυφόρο για να τηλεμεταφέρουν ιδιότητες σωματιδίων και να μεταδώσουν κβαντικά κλειδιά αποκρυπτογράφησης. Το αποτέλεσμα, το οποίο εκδόθηκε σε 2 εργασίες, στις 3 και 4 Ιουλίου στο arXiv.org, αποτελεί την πρώτη απόπειρα χρήσης των δυο αυτών τεχνικών στο Διάστημα.

Στην κβαντική τηλεμεταφορά, οι ιδιότητες ενός σωματιδίου μεταφέρθηκαν σε ένα άλλο. Οι επιστήμονες πρώτα έστειλαν σωματίδια φωτός, τα λεγόμενα φωτόνια, από το έδαφος στον δορυφόρο, σε μια απόσταση περίπου 1400 χιλιομέτρων. Όταν οι ερευνητές άλλαξαν ορισμένες ιδιότητες στα σωματίδια που βρισκόταν στο έδαφος, οι ιδιότητες των σωματιδίων στον δορυφόρο άλλαξαν επίσης, λόγω της κβαντικής διεμπλοκής τους. Η διαδικασία αυτή απέχει κατά πολύ από την τηλεμεταφορά που είδαμε σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, αλλά αποτελεί ένα σημαντικό βήμα στις κβαντικές τηλεπικοινωνίες.

Η κβαντική μεταφορά κρυπτογραφημένων κλειδιών είναι η μέθοδος διαμοιρασμού μιας μυστικής ακολουθίας αριθμών, η οποία χρησιμοποιείται για την αποκρυπτογράφηση επικοινωνιών. Οι επιστήμονες έστειλαν φωτόνια από τον δορυφόρο στη Γη σε μια απόσταση μεγαλύτερη των 1200 χιλιομέτρων. Με την χρήση πολωμένων φωτονίων, εξέπεμψαν μια ακολουθία τυχαίων αριθμών με την μεγαλύτερη ασφάλεια.

Η κβαντική επικοινωνία μέσω δορυφόρων είναι χρήσιμες για μεγαλύτερες αποστάσεις, από ό,τι μπορούν να προσφέρουν οι επίγειες τηλεπικοινωνίες σήμερα. Αυτό συμβαίνει γιατί στο Διάστημα δεν υπάρχει ατμόσφαιρα για να απορροφήσει τα σωματίδια. Τα νέα αυτά δεδομένα στρώνουν τον δρόμο για ένα παγκόσμιο δίκτυο κβαντικού internet, το οποίο θα προσφέρει εκτός από ταχύτητα, ασφάλεια και την δυνατότητα σε κβαντικούς υπολογιστές να λειτουργούν ταυτόχρονα και σε συνεργασία.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Τα παραπάνω πειράματα για την κβαντική επικοινωνία αποτελούν το πρώτο μέρος των πειραμάτων του Micius για την κβαντική μεταφορά κλειδιών αποκρυπτογράφησης, γνωστή ως QKD (Quantum Key Distribution). Σε αυτή τη φάση έγινε μεταφορά κλειδιών από το Αστεροσκοπείο Xinjiang, κοντά στο Ürümqi, στο Αστεροσκοπείο Xinglong, κοντά στο Πεκίνο. Η απόσταση που χωρίζει τα δυο σημεία είναι περίπου 2500 χιλιόμετρα. Σε επόμενη φάση, θα γίνει μια δοκιμή που αφορά το Θεώρημα του Bell. Αυτή η δοκιμή θα γίνει μεταξύ του δορυφόρου, και του Αστεροσκοπείου Shiquanhe, το οποίο βρίσκεται στο Αλι του Θιβέτ. Αυτό θα απαιτεί μεγάλη ακρίβεια στους χειρισμούς του δορυφόρου. Το τελευταίο μέρος των πειραμάτων θα περιλαμβάνει την δημιουργία ενός παγκόσμιου δικτύου QKD. Τα δυο πρώτα σημεία θα είναι η Κίνα και το Ίδρυμα Κβαντικής Οπτικής και Κβαντικών Πληροφοριών στην Βιέννη της Αυστρίας. Η απόσταση των δυο σημείων ξεπερνά τα 7500 χιλιόμετρα. Αργότερα θα συμμετέχουν και άλλα κέντρα της Ευρώπης.


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Ανδρέας Αμανατίδης

Αν έπρεπε να χωρέσω τον εαυτό μου σε τρεις λέξεις, αυτές θα ήταν: Αστρονομία, Σειρές και Gaming. Μετά μουσικής βεβαίως.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;