چینی‌ها رکورد مسافت انتقال اطلاعات کوانتومی را شکستند

تا پیش از این رکوردزنی، انتقال اطلاعات از طریق فوتون‌های در هم تنیده (entangled photons) فقط تا مسافت ۱۰۰ کیلومتر امکان داشت اما ماهواره Micius که ماه اوت پرتاب شد، این مسافت را به هزار و ۲۰۰ کیلومتر رسانده است.

به گزارش پایگاه خبری گسترش، درهم‌تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) پدیده‌ای بسیار عجیب است که حتی انیشتین 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 ۱۰۰ 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 ۲۰۰ 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 ۱۲ 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.