اولین ارتباط کوانتومی ماهواره ای برقرار شد؛ خداحافظی با دنیای بیت ها
گروهی از محققان کانادایی موفق شدند با شبیه‌سازی عملکرد یک ماهواره، با موفقیت اولین ارتباط کوانتومی بر پایه‌ی این ابزارهای ارتباطی را آزمایش کند.
گویا آی تی – اخیرا محققان بسیاری در تلاشند تا با ایجاد رایانه‌های کوانتومی پایدار حولی عظیم در دنیای ارتباطات فراهم آورند؛ زیرا با ساخت این رایانه‌ها می توان به جای استفاده از بیت دیجیتالی از بیت کوانتومی یا کیوبیت (Qubit) استفاده کرد. کیوبیت یا بیت کوانتومی مکانیسمی متفاوت از بیت دیجیتالی دارد و علاوه بر صفر و یک دارای حالت سومی است که ترکیبی از ویژگی‌های دو حالت قبل بوده و به همین علت سرعت پردازش اطلاعات و در رایانه های مربوطه به شدت افزایش پیدا می‌کند. همچنین یکی دیگر از مزایای خارق العاده این سیستم های کوانتوم غیرقابل هک بودن آن‌ها است.این در حالی است که بررسی زیرساخت‌های نسل بعدی ارتباطات رایانه‌ای در طراحی و ساخت این رایانه ها از اهمیت زیادی برخوردار است و عده زیادی از دانشمندان در حال تحقیق بر روی این مسئله هستند.
روش هایی مانند فیبر نوری و ارتباطات بی‌سیم از سال‌ها قبل آزمایش شده و از هم اکنون از آن ها استفاده می‌شود. اما روش ارتباطات کوانتومی در حال طی مسیر رشد قرار دارد.
خبرها حاکی از آن است که تلاش محققان در اولین آزمایشات به ثمر نشسته و این آزمایشات برای ارتباطات ماهواره‌ای کوانتومی به عنوان نسل بعدی ارتباطات، با موفقیت انجام گرفته است.
گروهی از دانشمندان دانشگاه واترلو در کشور کانادا University of Waterloo)، ) نشان دادند که می‌توان داده‌های کوانتومی را از طریق یک ایستگاه زمینی به یک ایستگاه هواپیمایی وفضایی در حال حرکت انتقال داد و در این حین این ارتباطات کوانتومی غیرقابل رمزگشایی بودند.
کریستوفر پیوگ Chistopher Pugh، یکی از محققان این تیم تحقیقاتی گفت: «کلید کوانتومی توزیع شده در میان دو ایستگاه زمینی و هوایی Quantum key distributio یک کلید رمزنگاری تصادفی غیرقابل هک در اختیار دو طرف ارتباطات قرار می‌دهد.»
پیوگ گفت: «اگر سامانه های کلید کوانتومی زمینی از فیبر نوری برای برقراری ارتباطات استفاده کنند؛ فاصله‌ی انتقال اطلاعات با کاهش انرژی همراه بوده و تنها به چند صد کیلومتر محدود می‌شود.»
سامانه‌های وایرلس نیز نسبت به روش های قبل، از شرایط برتری برخوردار نیستند و با افزایش فاصله با کاهش انرژی مواجه خواهیم شد و حتی شرایط جوی نیز محدودیت‌های بسیاری برای این سامانه ایجاد می کند.
محققان در واقع روشی را ابداع کردند تا به جای ارسال سیگنال‌ها در تمام سطح سیاره، آن را به فضا ارسال کرده و بعد از مسیر یابی به سمت مقصد برگشت داده شود و سیستم مقصد آن را از فضا دریافت کنند.
وی ادامه داد: «در واقع این ماهواره ها هستند که نقش مهمی در این بین ایفا کرده و سامانه های ماهواره ای ارتباطات کوانتومی را در مقیاس جهان توسعه خواهند داد.»
آزمایش مذکور با استفاده از یک هواپیمایی به نام «Twin Otter» که رفتار ماهواره وار در مدارهای مختلف زمین انجام می دهد. این آزمایش ۱۴ مرتبه تکرار شده و تنها در ۵۰ درصد از این آزمایشات یک ارتباط کوانتمی موفقیت‌آمیز شکل گرفت. به علاوه محققان توانستد در ۹۰ درصد از دفعات موفقیت خود، کلید کوانتومی را به دست آورند.
توماس جنواین (Thomas Jennewein)، مدیر مسئول تحقیقات یاد شده گفت: «آزمایش یاد شده که آماده سازی آن ۸ سال به طول انجامیده یک قدم بسیار بزرگ به حساب می آید و در نهایت ثابت کرد ارتباطات کوانتومی می‌توانند برای آینده ارتباطی بشر مفید باشند.»
جنواین گفت: «ما توانستیم از طریق نرخ زاویه‌ی مشابه ماهواره‌های موجود در لایه‌ی لئو (LEO)، لینک‌های نوری به دست آوریم و زمانی که هواپیما از بالای ایستگاه زمینی عبور می‌کرد این لینک‌ها به مدت ۱۰ ثانیه به سمت ایستگاه زمینی منتشر می‌شدند. به علاوه ما متوجه شدیم نرخ خطای بیت کوانتومی بین ۳ تا ۵ درصد بوده و کلیدهای امنی با طول ۸۶۸ کیلوبایت تولید می‌کنند.»
همچنین سازمان فضایی کانادا (Canadian Space Agency) در ماه آوریل ۲۰۱۶ اعلام کرده بود که قصد دارد در آزمایش اولین ماهواره‌ی کوانتومی چین که جولای سال گذشته به فضا پرتاب شده است، با آن‌ها همکاری کند.
با این که عده ای از کارشناسان معتقدند هیچ فناوری کامل و بدون نقصی وجود ندارد مطمئن هستند با توسعه این روش ارتباطی، در آینده راه هایی برای هک شدن ارتباطات کوانتومی نیز به وجود خواهد آمد. با این وجود رقابت برای دست یابی به این تکنولوژی در حال حاضر مورد رقابت تنگاتنگ در بین کشورهاست زیرا اولین کشوری که به سیستم رایانه کوانتومی و ارتباطات از این نوع دست پیدا کند به اصلی‌ترین بازیگر فضای سایبری در آینده بشر تبدیل خواهد شد.