طولانی‌ترین پیوند کوانتومی جهان بین چین و آفریقای جنوبی

پیوند کوانتومی بین چین و آفریقای جنوبی: رکورد جدید در ارتباطات کوانتومی

ماهواره جینان-۱، یک میکروماهواره کوانتومی با وزن تنها ۲۳ کیلوگرم، توانسته است به طور موفقیت آمیز ربط کوانتومی بین چین و آفریقای جنوبی را برقرار کند. این پیوند با طول بیش از 12 هزار و ۹۰۰ کیلومتر، رکورد جدیدی در عرصه ارتباطات کوانتومی ثبت کرده است.

این ربط کوانتومی از طریق یک ماهواره کوانتومی به نام جینان-۱ بین ایستگاه‌های زمینی در دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) در پکن و دانشگاه استلِنبوش در آفریقای جنوبی برقرار شده است. اطلاعاتی همانند عکس‌هایی از دیوار بزرگ چین و شهر استلِنبوش با منفعت گیری از توزیع کوانتومی کلید (QKD) رمزنگاری شدند.

ماهواره ابتدا کلیدهای رمزنگاری را در فوتون‌های منفرد کدگذاری کرده سپس آنها را به ایستگاه‌های زمینی ارسال می‌کند. بعد از تبادل کلیدها، ۲ طرف می‌توانند از طریق ماهواره با یکدیگر ربط ایمن برقرار کنند.

ویژگی بی همتا این سیستم منفعت گیری از خواص کوانتومی فوتون‌ها است. هرگونه تلاش برای استراق‌سمع یا دستکاری در انتقال داده‌ها حالت کوانتومی فوتون‌ها را تحول می‌دهد و مطلب را مخدوش می‌کند. این کار نه‌فقط داده‌ها را برای هکرها بی‌منفعت گیری می‌کند، بلکه گیرنده را از دعوا آگاه باخبر می‌کند.

در این آزمایش، ماهواره جینان-۱ توانست بیشتر از ۲۵۰ میلیون فوتون کوانتومی در ثانیه ارسال کند و در هر گذر از روی ایستگاه زمینی، بیشتر از یک‌میلیون کلید امن بسازد. فاصله ۱۲ هزار و ۹۰۰ کیلومتری بین ۲ ایستگاه، رکورد جدیدی در عرصه ارتباطات کوانتومی محسوب می‌بشود.

پیش‌از‌این، این تیم تحقیقاتی با منفعت گیری از ماهواره قدیمی‌تر میکویوس (Micius)، ربط کوانتومی بین چین و اتریش را در مسافت ۷ هزار و ۶۰۰ کیلومتری برقرار کرده بودند.

نتایج این تحقیق در نشریه Nature انتشار یافته است.

این پیشرفت‌ها می‌تواند به تشکیل اینترنت کوانتومی جهانی سریع تر و امن‌تر کمک کند و به توسعه ربط‌های کوانتومی بین نقاط مختلف جهان کمک نماید.