“اینترنت کوانتومی جهانی” واقعا امکان‌پذیر است

بیگ بنگ: اینترنت کوانتومی می تواند زمینه را برای ارتباطات نسل بعدی و فوق امن مهیا کند، اما آیا در مقیاس جهانی امکان پذیر است؟ بر اساس آزمایش جدیدی که میان ماهواره‌ها در مدار و ایستگاهی در زمین انجام شد، بله این امکان وجود دارد.

wheeler light call webبه گزارش بیگ بنگ، دانشمندان توانستند فوتون‌های متعددی را در قالب پالس‌های نور فروسرخ میان ماهواره‌های روسی «GLONASS» و مرکز فضایی ژئودزی در زمین مبادله کنند. مرکز ژئودزی تحت مدیریت آژانس فضایی ایتالیا قرار دارد. ارسال این سیگنال‌ها برای عبور از ۲۰۰۰۰ کیلومتر هوا و فضا بدون هیچ تداخل یا هدر رفت داده‌ای کار بسیار دشوار و چالش برانگیزی است، اما محققان به نشانه‌های نویدبخشی دست یافته‌اند که درصدِ امکان‌پذیری این شبکه جهانی را بالا می برد. «جوزپ والون» محقق از دانشگاه پادووا در ایتالیا گفت: «ارتباطات کوانتومی فضایی یک راه مفید و نویدبخش برای تضمین امنیت بدون قید ارتباطات میان ماهواره‌ها با زمین هستند. در این راستا میتوان از پروتکل‌های اطلاعات کوانتومی بعنوان توزیع کلید کوانتومی استفاده کرد.»

توزیع کلید کوانتومی نوعی رمزنگاری کوانتومی است که در آن یک گذرواژه محرمانه بین دو طرف به اشتراک گذاشته می شود. گذرواژه محرمانه یا کلید، به بیت‌هایی از داده کوانتومی تعمیم داده می شود؛ به طوری که شنودکننده‌های احتمالی سعی دارند پیام را رهگیری کند. در نتیجه، در بیت‌ها اختلال ایجاد شده و آلیس و باب متوجه می شوند که فرایند انتقال اطلاعات به خطر افتاده است. چنانچه در کلید اخلالی ایجاد نشود، میتوان از آن برای رمزگذاری پیام‌هایی که از طریق یک کانال ناامن ارسال می شوند، استفاده کرد. هک کردن پیام مکانیک کوانتومی باعث میشود پیام خودش را حذف کند. این کار تا کنون فقط به لحاظ نظری پیاده‌سازی شده است.

در اینجا، کلید تبادل موفقیت‌آمیز داده، استفاده از بازتاب دهنده‌های منفعل بود که بر روی ماهواره‌ها نصب شده بودند تا سیگنال‌های نوری راه دور را سالم و دست نخورده نگه دارند. با این کار، رکورد قبلی برای این نوع ارتباط کوانتومی تا ۱۵۰۰۰ کیلومتر ارتقا پیدا کرد. اگرچه برقراری ارتباط قابل اطمینان با ماهواره‌هایی که در قسمت بالایی در مدار قرار می گیرند (مثل ماهواره‌های روسی)، دشوارتر است، اما آنها به شکل منظم‌تری از دید ایستگاه‌های زمینی عبور می کنند.

این نوع فناوری بتازگی مطرح شده و مراحل ابتدایی خود را سپری می کند. محققان در حال بررسی این مسئله هستند که آیا می توانند به شکل سودمندتری آن را به کار ببرند یا خیر. در حال حاضر، دقیقا مشخص نیست که اینترنت کوانتومی برای چه استفاده خواهد شد یا حتی چگونه راه‌اندازی و به کار گرفته خواهد شد. گمان ما این است که نسخه‌ای پیشرفته و کاملا تخصصی از اینترنت عادی خواهد بود که تنها تعداد خاصی از برنامه‌ها و وسیله‌ها قادر به استفاده از آن خواهند بود.

آنچه اکنون می دانیم این است که ارتباطات کوانتومی میان ماهواره‌های قرار گرفته در مدار و زمین مقدور است. این مسئله حائز اهمیت می باشد زیرا شبکه‌های ماهواره‌ای که از آنها استفاده می کنیم، هر روز پیشرفته‌تر می شوند. والون در پایان خاطر نشان کرد: «فناوری‌های ماهواره محور، میتوانند طیف وسیعی از کاربردهای نظامی، علمی و مهندسی را فراهم آورند؛ مثل ارتباطات، هدایت، زمانبندی، حسگری از راه دور، هواشناسی، جستجو و نجات، کاوش‌های فضایی و اخترشناسی. میتوان از این سامانه‌ها برای انتقال امن اطلاعات و داده‌ها از ماهواره‌هایِ در حال گردش به ایستگاه‌های واقع در زمین استفاده کرد. محافظت از این کانال‌های ارتباطی در برابر کارهای خصومت آمیز برای عملیات نظامی و غیرنظامی اهمیت بالایی دارد.» این مقاله در مجله Quantum Science and Technology منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *