برقراری اولین تماس ویدیویی کوانتومی
محققانی از آکادمی علوم چین و آکادمی علوم اتریش با استفاده از ماهواره “میشوس” که در سال ۲۰۱۶ توسط چین به مدار فرستاده شد، اولین تماس کوانتومی جهان را برقرار کردند. این تماس که بین بیژینگ و وین بر قرار شد به علت ماهیت کوانتومی خود، کاملا غیر قابل هک کردن است.
در ۲۹ سپتامبر، یک تماس ویدیویی مابین پکن پایتخت چین و وین پایتخت اتریش بر قرار شد. این تماس بر خلاف دیگر ارتباطات ِ بشر با استفاده از فناوری کوانتومی برقرار شد. امکان برقراری این تماس برای اولین بار به ما نشان می دهد که میتوان با کمک فناوری کوانتوم نسل جدیدی از ارتباطات اطلاعات کاملا ایمن را پایه گذاری کرد.
داده های این تماس با استفاده از فوتون های نور که توسط ماهواره میکیوس(Micius) چین رمز گذاری شده بود بین آکادمی علوم چین و آکادمی علوم اتریش و دانشگاه وین اتریش انتقال داده شد. ماهواره ی میشوس پارسال با موفقیت به مدار زمین پرتاب شد و پیشتر نیز موفق شده بود که با استفاده از رمز گذاری کوانتومی اطلاعات را بین خود و زمین رد و بدل کند.
بر طبق توضیح آکادمی علوم اتریش، فوتون های نور به ایستگاه های زمینی که در چین و اروپا قرار دارند و همچنین یک ایستگاه اندازه گیری در شهر گِراس اتریش فرستاده می شد. با کمک ایستگاه بازپخش مداری، این روش جدید انتقال اطلاعات می تواند محدودیت هایی از قبیل انحنای زمین و تضعیف شدن سیگنال در کابل های فیبر نوری را پشت سر بگذارد. علاوه بر این، بر طبق ادعای محققان چینی این تکنولوژی ارتباطی کاملا غیر قابل هک میباشد و زمانی که کسی اقدام به هک اطلاعات موجود بکند سریعا قابل ردیابی خواهد بود.
ارتباط کوانتومی با کمک روش “توزیع کلید کوانتومی” انجام می پذیرد. در هر سیستم رمزگذاری یک کلید وجود دارد که با استفاده از آن یا اطلاعات رمز گذاری می شوند و یا رمز آنها باز می شود؛ مانند یک کلید معمولی که هم در خانه را قفل می کند و هم باز. حال در روش کوانتومی از فوتون های درهم تنیده به عنوان کلید رمز استفاده می شود.
(توضیح مترجم): فرض کنید که قرار است پیامی از تهران به کرمان فرستاده شود. در هر دو شهر باید یک ایستگاه دریافت کننده وجود داشته باشد. بین این دو مکان نیز باید یک ایستگاه فرستنده واقع شده باشد فرضا در اصفهان. ایستگاهی که در اصفهان وجود دارد شروع به تولید فوتون های در هم تنیده می کند و وقتی که یک جفت فوتون درهم تنیده ایجاد شد هر یک از این جفت را به یکی از ایستگاه های دریافت کننده ارسال می کند.
در اینجا ایستگاه کرمان و تهران هرکدام یکی از فوتون های در هم تنیده را در اختیار دارد. از آنجا که در ذرات درهم تنیده با اندازه گیری حالت یک ذره میتوان حالت ذره دیگر را نیز دانست، هم اکنون هر دو ایستگاه اطلاعات مشابهی در اختیار دارند زیرا با اندازه گیری هر ذره میتوان به حالت ذره دیگر پی برد. ۴ حالت قابل اندازه گیری در یک جفت ذره در هم تنیده وجود دارد. چرخش عمودی ذره اول و چرخش افتی ذره ی دوم، چرخش ۴۵+ درجه ذره ی اول و چرخش ۴۵- درجه ذرۀ دوم و بالعکس. این حالت های اندازه گیری شده در مراحل بعد به داده های دودویی ۰ و ۱(یک بایت) تبدیل می شوند که توسط کامپیوتر قابل تشخیص است. به عنوان مثال چرخش ۴۵+ درجه فوتون ۰ و چرخش افقی ۱ کد گذاری میشود و در نتیجه زنجیره ای از ۰ و ۱ تشکیل می شود که توسط کامپیوتر قابل پردازش است.
از آنجایی که مشاهده روی ذرات درهم تنیده باعث ایجاد نویز کوانتومی می شود، هر گونه اقدام به هک و دستکاری اطلاعات مخابره شده به بهم ریختن و تغیر دنباله فوتونی منجر خواهد شد که سریعا توسط گیرنده ها قابل شناسایی است. به این ترتیب ما یک کلید کوانتومی در اختیار داریم که فقط در اختیار دو گیرندۀ ما در کرمان و تهران است و هرگونه تلاش برای هک کردن این کلید باعث تغیر و اختلال و نهایتا به هم ریختن اطلاعات خواهد شد. چین اعلام کرده است که این آخرین تماس کوانتومی نخواهد بود و قرار است که در آینده با کشورهای سنگاپور، ایتالیا، آلمان و روسیه نیز از این راه ارتباط بر قرار کند. با استفاۀ ی مکرر از این فناوری ما قادر خواهیم بود تا محدودیت های آن و همچنین حداقل سخت افزار مورد نیاز برای استفاده از آن را یاد بگیریم.
برگرفته از futurism
