"Mo-Ji" თანამგზავრის დახმარებით ფიზიკოსებმა ჩინეთიდან, სინგაპურიდან და დიდი ბრიტანეთიდან ქალაქები ნანშანი და დელინგა დააკავშირეს ჰაკერებისგან დაცულ ყველაზე გრძელი სრულფასოვანი კვანტური საკომუნიკაციო ხაზით.
„საკომუნიკაციო თანამგზავრის გამოყენებით, ჩვენ გავაკეთეთ კვანტური გასაღების გაცვლა ორ მიწისქვეშა სადგურს შორის, რომლებიც ერთმანეთისგან 1120 კმ დაშორებით არიან. ეს შესაძლებელი გახდა იმით, რომ ჩვენ გავზარდეთ ჩახლართული ფოტონების გადაცემის ეფექტურობა დაახლოებით ოთხი ფაქტორით და მივაღწიეთ 0,12 ბიტი წამში სიჩქარეს“, - წერენ მკვლევარები.
თანამედროვე კვანტური საკომუნიკაციო სისტემების მუშაობის ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა არის ის, რომ სინათლე თანდათან „ქრება“ ოპტიკურ ბოჭკოში გადაადგილებისას. ამიტომ, ხმელეთის მონაცემთა გადაცემის სისტემების გამოყენებისას, კვანტური ქსელის კვანძებს შორის მანძილი ახლა მხოლოდ რამდენიმე ასეული კილომეტრია.
ფიზიკოსები ამ პრობლემის გადაჭრას ორი გზით ცდილობენ. ერთის მხრივ, მისი გვერდის ავლით შესაძლებელია ეგრეთ წოდებული კვანტური სიგნალების გამეორებები - მოწყობილობები, რომლებსაც შეუძლიათ წაიკითხონ მათში შემავალი კვანტური სიგნალები, გააძლიერონ და გაგზავნონ ადრესატამდე, მონაცემთა მთლიანობის დარღვევის გარეშე.
მეორეს მხრივ, შესაძლებელია კვანტური ინფორმაციის გადაცემის დიაპაზონის გაზრდა მონაცემთა გაცვლის გზით არა ხმელეთის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელების, არამედ საკომუნიკაციო თანამგზავრების მეშვეობით. კერძოდ, ჯერ კიდევ 2016 წლის სექტემბერში, ჩინელმა მეცნიერებმა შანხაის უნივერსიტეტის პროფესორის ჯიან-ვეი პანის ხელმძღვანელობით გაუშვეს მსგავსი მოწყობილობა - Mo-Tzi ორბიტალური ზონდი. გარდა ამისა, მათ წარმატებით გამოიყენეს იგი პირველი „ინტერკონტინენტური“ კვანტური ინფორმაციის გადაცემის სესიებისთვის.
ამ ექსპერიმენტებმა, როგორც პანმა და მისმა კოლეგებმა აღნიშნეს, აჩვენა, რომ დაშიფრული მონაცემების გადაცემა შესაძლებელია ანალოგიურად. თუმცა, გადაცემული ფოტონების რაოდენობა არ იყო საკმარისი იმისათვის, რომ კავშირი სრულად დაშიფრულიყო ხმელეთის საკომუნიკაციო ხაზების სტანდარტულ პროტოკოლებში.
ეს გამოწვეულია იმით, რომ „მო-ცი“ საკმაოდ მცირე ხნით რჩება სახმელეთო სადგურების „მხედველობის ველში“. ამ დროის განმავლობაში, თქვენ უნდა გქონდეთ დრო, რომ გადაიტანოთ სრული გასაღები მონაცემთა დაშიფვრისთვის, რომელიც გაივლის მიწის ხაზებს. ამის მიღწევა შესაძლებელია ორი გზით - გაზარდოს უკვე არსებული სისტემის ეფექტურობა ჩახლართული ფოტონების აღმოსაჩენად, ან მათი წყაროს გაძლიერება.
პანმა და მისმა კოლეგებმა აიღეს პირველი მარშრუტი, გაზარდეს ხმელეთზე დაფუძნებული ტელესკოპების მგრძნობელობა, რომლებიც მოქმედებენ როგორც კოსმოსური კვანტური სიგნალების მიმღებები, ასევე განავითარეს ახალი ოპტიკური და მექანიკური კომპონენტები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ამ ინსტრუმენტებს უფრო ზუსტად დამიზნონ Mo-Tzu და დაიჭირონ უფრო ჩახლართული. სინათლის ნაწილაკები.
ამ ტელესკოპების გამოყენებით ფიზიკოსებმა შექმნეს მუდმივი საკომუნიკაციო არხი, რომელიც აკავშირებდა ჩინეთის ქალაქებს ნანშანსა და დელინგას, რომლებიც ერთმანეთისგან 1120 კმ-ის მანძილზე მდებარეობს. მას შეუძლია მონაცემთა დაშიფვრის სრული გასაღების გადაცემა თანამგზავრთან მოკლე საკომუნიკაციო სესიის განმავლობაში, რომელიც გრძელდება არაუმეტეს 285 წამისა. ამ დროის განმავლობაში "მო-ჯი" ერთდროულად ჩანს ნანშანში და დელინგეში.
ამრიგად, როგორც პანმა და მისმა კოლეგებმა აღნიშნეს, მეცნიერებმა დაამყარეს ყველა არსებული „მიწის“ რეკორდი კვანტური გასაღებების გადაცემის მანძილის შესახებ. წარსულში ფიზიკოსები ამას მხოლოდ ასი კილომეტრის მანძილზე აღწევდნენ, ხოლო „მო-ცუ“ ამ მიღწევის ათჯერ გაზრდას ახერხებდა.
თუმცა, ჯერჯერობით მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე უკიდურესად დაბალია - ინფორმაციის ერთი ბაიტი გადადის დაახლოებით წუთნახევარი. მეცნიერები თვლიან, რომ კვანტური კლავიშების გაგზავნის ასჯერ დაჩქარებას შეძლებენ, თუ „მო-ცუს“ ბორტზე მყოფი გადამცემის სიმძლავრეს ორი ბრძანებით გაზრდიან. მათ ეს უკვე გააკეთეს სხვა სატელიტური ექსპერიმენტების დროს.
თუ ეს იდეა წარმატებული იქნება, ფიზიკოსები იმედოვნებენ, რომ ის გადააქცევს "Mo-Tzu" ექსპერიმენტული კვანტური თანამგზავრებიდან საკომუნიკაციო სისტემების კატეგორიად, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას პრაქტიკაში ერთგვარი კოსმოსური კვანტური ინტერნეტის შესაქმნელად.
ასევე წაიკითხეთ: