شکستن رکورد مسافت انتقال اطلاعات کوانتومی توسط دانشمندان

دانشمندان چینی موفق به شکستن رکورد مسافت انتقال اطلاعات کوانتومی شدند.



به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، تا پیش از این رکوردزنی، انتقال اطلاعات از طریق فوتون‌های در هم تنیده (entangled photons) فقط تا مسافت 100 کیلومتر امکان داشت اما ماهواره Micius  که ماه اوت پرتاب شد، این مسافت را به هزار و 2000 کیلومتر رسانده است.

درهم‌تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) پدیده‌ای بسیار عجیب است که حتی اینشتین هم وجود آن را تایید نمی‌کرد. در این حالت، جفت‌های ذرات به طور جدایی‌ناپذیری به هم پیوند خورده‌اند به طوری که صرف نظر از فاصله آن‌ها، از روی وضعیت یکی، وضعیت ذره دیگر قابل درک است.

می‌توان از این فرآیند برای انتقال از راه‌ دور (دوربری) اطلاعات بین‌ این ذرات در فاصله‌های بسیار زیاد استفاده کرد.

اثرات کوانتومی به مداخلات محیط بسیار حساس‌اند و در آزمایش‌های پیشین، فوتون‌ها در یک فیبر نوری گیر می‌افتادند تا از آن‌ها محافظت شود  و پیام از یک ذره به ذره دیگر فرستاده شود. این شیوه برای ارسال اطلاعات تا 100 کیلومتر به کار می‌رفت اما در این فرآیند، هر چه فاصله بیشتر باشد، شانس گم شدن اطلاعات یا تحریف‌شدن آن‌ها هم بیشتر می‌شود.

ماهواره Micius  ساخت چین که تحت برنامه "آزمایش‌های کوانتومی در مقیاس فضایی" (QUESS) به فضا پرتاب شده، نخستین گام به سمت ایجاد یک شبکه اطلاعاتی کوانتومی جهانی به شمار می‌آید.

این سامانه به جای استفاده از فیبرهای فیزیکی، با بهره‌گیری از پرتوهای لیزر فوتون‌های درهم‌تنیده را ارسال می‌کند؛ با این حال، گرچه این امر ممکن است مداخلات محیطی را به حداقل برساند، تنظیم‌کردن منبع و گیرنده در این روش، چالش‌های خاص خود را دارد به ویژه زمانی که ماهواره با سرعت بالا حرکت می‌کند.

به تازگی دانشمندان چینی این مشکل را حل کرده‌اند و از ماهواره Micius   برای انتقال فوتون‌های در هم تنیده‌ به صورت کوانتومی طی مسافت هزار و 200 کیلومتری استفاده کرده‌اند.

برای انجام این کار، پرتو لیزر موجود بر روی ماهواره از داخل یک جداکننده می‌گذرد و این جداکننده دو وضعیت پلاریزه متفاوت ایجاد می‌کند که یکی برای دریافت فوتون‌های در هم تنیده و دیگری برای ارسال آن‌ها به کار می‌رود.

ماهواره Micius  با استفاده از این روش، با سه ماهواره مختلف دریافت‌کننده در مسافتی 12 برابر رکوردهای پیشین ارتباط برقرار می‌کند و این عمل را بسیار کارآمدتر از فیبرهای نوری انجام می‌دهد.

دانشمندان مدعی‌اند چنین شبکه ارتباطی کوانتومی قادر است ارتباطات از راه دور را سریع‌تر و ایمن‌تر از روش‌های پیشین صورت دهد.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Science قابل مشاهده است.


منبع :