محققان چینی برای اولین بار توانستند انتقال امن اینترنت کوانتومی را در مسافت 100 کیلومتر با استفاده از تقویتکنندههای کوانتومی انجام دهند.
به گزارش سرویس اینترنت و شبکه تکناک، محققان به رهبری جیانوئی پان، چیانگ ژانگ و ژیاوهویی باو از دانشگاه علم و فناوری چین (USTC)، که بخشی از آکادمی علوم چین (CAS) هستند، به این دستاورد بزرگ در حوزه ارتباطات کوانتومی دست یافتهاند.
آنها برای اولین بار، یکی از اجزای کلیدی لازم را برای ساخت تقویتکنندههای کوانتومی مقیاسپذیر به نمایش گذاشتند و سپس توانستند توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه (DI-QKD) را در مسافت 100 کیلومتر انجام دهند.
این نتایج که در مجلات معتبر Nature و Science منتشر شدهاند، گامی بزرگ به سوی ساخت اینترنت کوانتومی عملی به حساب میآیند. همچنین این تحقیق نشاندهنده پیشتازی چین در حوزه تحقیقات و فناوریهای کوانتومی است.
در علم اطلاعات کوانتومی، تلاشهای زیادی برای ایجاد شبکههایی با امنیت بالا و کارایی بسیار صورت گرفته است. این شبکههای کوانتومی میتوانند ترکیبی از اندازهگیری دقیق کوانتومی، ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی توزیعشده را فراهم کنند، که به نوبه خود این قابلیتها میتوانند اندازهگیریهای حساس، انتقال دادههای امن و پردازش اطلاعات با سرعت بسیار بالا را ممکن سازند.
بخوانید: اینترنت کوانتومی با اتصال دو شبکه مستقل یک گام به واقعیت نزدیک شد
یکی از بزرگترین چالشهای فنی در این زمینه، توزیع قابل اعتماد درهمتنیدگی کوانتومی در مسافتهای طولانی است. درهمتنیدگی، که برای شبکههای کوانتومی در مقیاس بزرگ ضروری است، زمانی که فوتونها از فیبر نوری عبور میکنند، به تدریج از بین میروند و این مسئله محدودیتهای زیادی برای انتقال مستقیم درهمتنیدگی به وجود میآورد.
این مشکل باعث محدودیت توزیع کلید کوانتومی شده است. در حالی که DI-QKD امنیت را تضمین میکند، حتی اگر دستگاههای involved قادر به اعتماد کامل نباشند، اما آزمایشات پیشین تنها به مسافتهای چند صد متر محدود بودند. با وجود این، تیم تحقیقاتی با توسعه یک سیستم تقویتکننده کوانتومی قادر به ایجاد درهمتنیدگی حافظه-حافظه بین دو گره جداگانه شد و از طریق تعویض درهمتنیدگی، این گرهها را به یکدیگر متصل کرد و توانست درهمتنیدگی را در مسافتهای بسیار بیشتر گسترش دهد.
مطلب پیشنهادی: نخستین تلهپورت کوانتومی جهان محقق شد
این دستاورد که برای اولین بار در جهان به دست آمده، در واقع پایهگذار ایجاد شبکههای کوانتومی بلندمدت است. این فناوری جدید که در آن درهمتنیدگی کوانتومی برای مدت زمان طولانی حفظ میشود، به عنوان راهی برای اتصال بخشهای مختلف شبکههای کوانتومی بلندمدت عمل میکند.
با استفاده از این فناوری جدید، محققان موفق به گسترش مسافت DI-QKD به بیش از 100 کیلومتر شدند و این گامی بزرگ به سوی تقویتکنندههای کوانتومی مقیاسپذیر به حساب میآید. جیائوئی پان، یکی از رهبران تیم تحقیقاتی و معاون اجرایی USTC در این زمینه گفت: «اینترنت کوانتومی به زودی تحقق خواهد یافت و به طور امن و کارآمد به ارتباطات دقیق اطلاعات و ابرکامپیوتریها متصل خواهد شد.»
