طولانیترین لینک ارتباط کوانتومی جهان میان چین و آفریقای جنوبی با اتصال مستقیمی به طول ۱۲٬۹۰۰ کیلومتر برقرار شد.
به گزارش تکناک، در این پروژه، ایستگاههای زمینی دانشگاه علوم و فناوری چین در پکن و دانشگاه استلنبوش در آفریقای جنوبی، به کمک یک میکروماهواره کوانتومی با نام Jinan-1 به یکدیگر متصل شدند. اگرچه دادههای منتقلشده ماهیت کلاسیک داشتند، از جمله تصاویری از دیوار بزرگ چین و شهر استلنبوش، اما رمزنگاری آنها از طریق سامانه توزیع کلید کوانتومی (QKD) صورت گرفت.
ماهواره با رمزگذاری کلیدهای رمزنگاری در فوتونهای منفرد و ارسال آنها به دو ایستگاه زمینی، امکان تبادل ایمن اطلاعات را فراهم کرد. نکته کلیدی این فناوری در ماهیت کوانتومی فوتونها است؛ به طوری که اگر شخص ثالثی در تلاش برای شنود دادهها باشد، همان عمل شنود باعث تغییر حالت کوانتومی فوتون و در نتیجه، بیاعتباری پیام خواهد شد. این ویژگی ذاتی فیزیک کوانتومی نهتنها دادهها را برای نفوذگر بیفایده میکند، بلکه دریافتکننده را نیز از تلاش برای نفوذ مطلع میسازد.
ماهواره Jinan-1 در این آزمایش موفق شد در هر ثانیه بیش از ۲۵۰ میلیون فوتون کوانتومی منتقل کند و در مدتزمان عبور از مقابل ایستگاه زمینی، بیش از یک میلیون کلید رمزنگاری ایمن تولید نماید. این دستاورد، رکورد جدیدی در حوزه ارتباط کوانتومی بهجای گذاشت.
همین تیم پیش از این توانسته بود با استفاده از ماهواره قدیمیتر Micius، پیوندی کوانتومی میان چین و اتریش با فاصلهای حدود ۷٬۶۰۰ کیلومتر برقرار کند. اما ماهواره جدید که در سال ۲۰۲۲ به فضا پرتاب شد، با وزن تنها ۲۳ کیلوگرم – یعنی یکدهم وزن نمونه قبلی – عملکرد قدرتمندتری دارد. همچنین ایستگاههای زمینی این پروژه نیز با کاهش وزن قابل توجه، از ۱۳ تن به تنها ۱۰۰ کیلوگرم رسیدهاند.
استفاده از ماهوارهها و تجهیزات زمینی کوچکتر و پیشرفتهتر، میتواند زمینهساز شکلگیری اینترنت کوانتومی جهانی با سرعت بالا و امنیت بینظیر باشد.
گزارش کامل این دستاورد در نشریه علمی Nature منتشر شده است.
