محققان چینی موفق شدند به رکود جدیدی در ایجاد ارتباط کوانتومی با بهره گیری از پدیده درهم تنیدگی کوانتومی دست پیدا کنند. این شیوه ارتباطی جدید می تواند باعث افزایش سرعت و امنیت ارتباطات مخابراتی شود.

به گزارش کلیک، محققان چینی موفق شدند رکورد جدیدی را در زمینه ایجاد ارتباط کوانتومی با بهره گیری از پدیده درهم تنیدگی کوانتومی به نام خود ثبت کنند. قبلا انتقال اطلاعات با بهره گیری از فوتون های درهم تنیده تا صد کیلومتر ممکن بود؛ اما دانشمندان چینی به تازگی موفق به پرتاب ماهواره ای به نام Micius شدند که می تواند اطلاعات را از این طریق تا ۱۲۰۰ کیلومتر انتقال دهد.

این پدیده به قدری پیچیده و عجیب است که حتی ذهن دانشمند بزرگی مانند انیشتین را نیز به خود مشغول کرد و انیشتین این پدیده را نوعی فعالیت شبح وار در فاصله بین دو تلقی می کرد. در این پدیده ذرات کوانتومی به صورت جدایی ناپذیری با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و ارتباط بین آن ها به قدری قوی است که می توان وضعیت یکی از آن ها را با بررسی دیگری فهمید. در این پدیده هر چه قدر هم که فاصله ذرات از یکدیگر زیاد باشد، آن ها می توانند به تبادل اطلاعات به صورت آنی بین یکدیگر بپردازند. در حقیقت حتی اگر ذرات فاصله بی نهایتی هم از هم داشته باشند، تبادل آنی اطلاعات بین آن ها به راحتی صورت می گیرد و همین موضوع باعث شد ذهن انیشتین به شدت درگیر این پدیده شود؛ زیرا این موضوع با قانون نسبیت عام که بیانگر این موضوع است که هیچ چیز نمی تواند سریع تر از نور حرکت کند، در تضاد است.

یکی از ویژگی های ذرات کوانتومی این است که نسبت به مداخلات محیطی بسیار حساس هستند و همین موضوع می تواند زمینه را برای استفاده از آن ها در موارد مختلف در آینده فراهم کند. قبلا هم از فوتون ها در داخل فیبرهای نوری جهت محافظت از آن ها استفاده شده است. استفاده از این ذرات این امکان را فراهم می کند که پیام های مختلف از ذره ای به ذره دیگری انتقال داده شوند. همانطور که گفتیم رکود انتقال اطلاعات با استفاده از ذرات کوانتومی قبل از پرتاب ماهواره Micious، صد کیلومتر بود و در صورت انتقال اطلاعات بیش از این فاصله، فرایند انتقال اطلاعات با مشکل مواجه می شد و مختل می شد.

ماهواره Micius که در راستای انجام پروژه QUESS به فضا پرتاب شده است، نخستین قدم در راستای ایجاد یک شبکه ارتباطی کوانتومی در سطح جهانی است. در این سیستم جدید به جای استفاده از فیبرهای فیزیکی، از پرتوهای لیزر برای ارسال فوتون های درهم تنیده استفاده می شود. اگر چه استفاده از این روش موجب می شود میزان تداخل به حداقل برسد؛ اما این کار به آمادگی بالا منبع ارسال فوتون ها نیاز دارد. در ضمن دریافت کننده امواج هم با چالش های زیادی مواجه می شوند؛ مخصوصا زمانی که ماهواره با سرعت بالایی حرکت می کند.

وانگ جیانیو سرپرست پروژه QUESS در ماه آگوست سال گذشته هنگام پرتاب ماهواره Micius برای نخستین بار، به بیان این مطلب پرداخت که کاری که محققان چینی می خواهند انجام دهند شبیه این است که بخواهیم یک سکه را از هواپیمایی که صد هزار متر از سطح دریا فاصله دارد، به داخل یک قلک در حال چرخیدن بیندازیم. شاید تصور کنید که این کار غیر ممکن است؛ اما تیم تحقیقاتی چینی موفق شده اند این کار نشدنی را عملی کنند. آن ها موفق شدند فوتون های درهم تنیده را تا فاصله ۱۲۰۰ کیلومتری انتقال دهند. در این فرایند، پرتو لیزر ارسال شده از سوی ماهواره از یک وسیله تقسیم کننده پرتو لیزر عبور می کند و پرتو پس از عبور از این وسیله به دو پرتو با دو قطب مختلف تقسیم می شود که یکی از آن ها برای ارسال فوتون ها و دیگری برای دریافت آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. ماهواره Micius با استفاده از این امواج با سه ماهواره دیگر که در فاصله ۱۲۰۰ کیلومتری از آن قرار دارند، ارتباط برقرار می کند. لازم به ذکر است که برقراری ارتباط کوانتومی در این مسافت، حتی با استفاده از فیبرهای نوری نیز ممکن نیست.

محقق ارشد پروژه اذعان کرد که در این پروژه محققان به میزانی از توزیع فوتون های درهم تنیده دست پیدا کرده اند که کارایی آن به اندازه هزار میلیارد بار بیشتر از کارایی توزیع آن ها در بهترین سیستم مخابراتی ایجاد شده توسط فیبرهای نوری است.

استفاده از یک شبکه ارتباطی کوانتومی نه تنها می تواند ارتباطات مخابراتی را بسیار سریع تر کند، بلکه می تواند امنیت آن ها را نیز افزایش دهد. حساسیت زیاد فوتون های درهم تنیده به مداخلات محیطی یکی از مزایای این ذرات محسوب می شود. این ویژگی باعث می شود چنانچه شخص یا سازمانی بخواهد بدون اجازه به امواج دسترسی پیدا کند، ارتباط قطع می شود و ساختار امواج طوری تغییر می کنند که برای این افراد یا سازمان ها قابل تشخیص و شناسایی نباشند و مسئولان از تلاش هکرها برای هک امواج ارتباطی مطلع شوند.