>> رکورد جهانی جدید در ارتباطات کوانتومی پیوند ۱۲ هزار و ۹۰۰ کیلومتری چین و آفریقای جنوبی >> دانشمندان موفق شدند طولانیترین پیوند ارتباطی کوانتومی جهان را با فاصلهای بیش از ۱۲ هزار و ۹۰۰ کیلومتر بین چین و آفریقای جنوبی برقرار کنند. این دستاورد که با بهرهگیری از میکروماهواره پیشرفته جینان-۱ محقق شده، گامی بزرگ در مسیر تحقق اینترنت کوانتومی جهانی محسوب میشود.
مکانیزم برقراری ارتباط امن کوانتومی این آزمایش تاریخی از طریق ماهواره جینان-۱ بین ایستگاه زمینی دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) در پکن و دانشگاه استلنبوش در آفریقای جنوبی انجام پذیرفت. در این فرآیند، اطلاعاتی شامل تصاویر دیوار بزرگ چین و شهر استلنبوش با استفاده از پروتکل توزیع کوانتومی کلید (QKD) رمزنگاری و انتقال یافتند.
ماهواره جینان-۱ ابتدا کلیدهای رمزنگاری را در فوتونهای منفرد کدگذاری کرده و به سمت ایستگاههای زمینی ارسال میکند. پس از تبادل موفقیتآمیز این کلیدها، دو طرف قادر خواهند بود تا از طریق بستر ماهوارهای یک کانال ارتباطی کاملاً ایمن برقرار نمایند. امنیت فیزیکی بر پایه مکانیک کوانتوم شاید مهمترین ویژگی این سیستم، استناد به اصول بنیادین فیزیک کوانتوم برای تضمین امنیت مطلق باشد.
هرگونه تلاش برای استراقسمع، هک یا دستکاری در جریان دادهها، حالت کوانتومی فوتونها را بههم میریزد و پیام را مخدوش میسازد. این مکانیزم نه تنها دادهها را برای نفوذکنندگان بیارزش میکند، بلکه بلافاصله طرفین ارتباط را از وجود تهدید آگاه میسازد. عملکرد بیسابقه ماهواره جینان-۱ از نظر فنی، ماهواره جینان-۱ توانسته است بیش از ۲۵۰ میلیون فوتون کوانتومی در ثانیه ارسال نماید.
در هر گذر از روی ایستگاه زمینی، این سیستم قادر است بیش از یک میلیون کلید امن تولید کند. فاصله ۱۲ هزار و ۹۰۰ کیلومتری بین دو ایستگاه، رکورد جدیدی در تاریخ ارتباطات کوانتومی ثبت کرده است. پیشرفت چشمگیر در مقایسه با نسل قبلی این تیم تحقیقاتی پیش از این با استفاده از ماهواره میکویوس، یک پیوند کوانتومی ۷ هزار و ۶۰۰ کیلومتری بین چین و اتریش برقرار کرده بود.
ماهواره جینان-۱ که در سال ۲۰۲۲ پرتاب شده، پیشرفتهای چشمگیری در کوچکسازی و کارایی نشان داده است وزن ماهواره تنها ۲۳ کیلوگرم است (یک دهم وزن میکویوس). وزن ایستگاههای زمینی از ۱۳ تن به ۱۰۰ کیلوگرم کاهش یافته است. عملکرد و نرخ تولید کلید بهمراتب بهبود یافته است. آینده اینترنت کوانتومی جهانی این دستاوردها نشاندهنده سرعت بالای پیشرفت در فناوریهای فضایی کوانتومی است.
کاهش چشمگیر وزن و ابعاد سختافزارها در کنار افزایش کارایی، مسیر را برای استقرار یک شبکه کوانتومی جهانی، سریعتر و امنتر هموار میکند. نتایج کامل این تحقیق در نشریه معتبر منتشر شده است. >>
